DB15T 2617-2022公路路基路面三維探地雷達(dá)檢測規(guī)程

ICS93.080.01CCSP66ICS93.080.01CCSP66內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)DB15/T2617—2022公路路基路面三維探地雷達(dá)檢測規(guī)程Regulationof3dgroundpenetratingradardetectionforroadsubgradeandpavement2022-06-242022-06-242022-06-24內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布目 次前言 II112范引文件 13語定義 14本定 35維地達(dá)測統(tǒng) 3儀設(shè)組成 3三探雷參取 46測備環(huán)要求 5前資調(diào)查 5現(xiàn)踏勘 5檢環(huán)要求 57測序 5系標(biāo)定 5現(xiàn)檢測 6復(fù)驗證 68據(jù)析 6數(shù)處理 6數(shù)解譯 79告寫 7附錄A（范）常材料對電數(shù) 8附錄B（范）公材料對電數(shù)定 9附錄C（范）三維探地達(dá)場錄表 11前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運輸科學(xué)發(fā)展研究院提出。本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運輸廳歸口。公路路基路面三維探地雷達(dá)檢測規(guī)程范圍本文件規(guī)定了三維探地雷達(dá)公路路基路面檢測的設(shè)備、檢測程序、數(shù)據(jù)分析等要求。（JT/T940公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達(dá)JGJ/T437城市地下病害體綜合探測與風(fēng)險評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG3430公路土工試驗規(guī)程JTG3450公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程JTGE42公路工程集料試驗規(guī)程3術(shù)語和定義3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。三維探地雷達(dá)3Dgroundpenetratingradar探地雷達(dá)天線GPRantennaHz相對介電常數(shù)relativedielectricconstant介質(zhì)相對于真空的介電常數(shù)，以字母εr表示。測距輪distancemeasurementinstrument掃描率scanrate單位時間或距離內(nèi)的掃描次數(shù)。時窗timewindow探地雷達(dá)接收信號的時間范圍。分辨率resolution分辨最小異常體的能力。增益gain增益gain對探地雷達(dá)波信號進(jìn)行放大或補(bǔ)償?shù)奶幚矸椒?。同相軸events探地雷達(dá)數(shù)據(jù)中相鄰道振動相位相同的極值（波峰或波谷）的連線。信噪比signal-noise-ratio有效信號功率與干擾信號（噪聲）功率之比。wavefiltering（）deconvolution(inversefiltering)去除探地雷達(dá)波信號中雷達(dá)子波長度影響，保留地下反射系數(shù)信號的數(shù)據(jù)處理方法。偏移歸位migration探地雷達(dá)波信號記錄中將每個地下反射點移動至原有位置的數(shù)據(jù)處理方法。背景去噪backgroundnoiseremoval4基本規(guī)定三維探地雷達(dá)檢測內(nèi)容包括路基路面結(jié)構(gòu)層厚度、脫空、含水和含冰情況、裂縫等。116三維探地雷達(dá)應(yīng)每年定期檢查、校準(zhǔn)和保養(yǎng)，具體要求應(yīng)符合JT/T940的規(guī)定。5三維探地雷達(dá)檢測系統(tǒng)5三維探地雷達(dá)檢測系統(tǒng)儀器設(shè)備組成包括雷達(dá)主機(jī)、雷達(dá)天線、采集觸發(fā)系統(tǒng)、測量接收定位系統(tǒng)、里程計、測距輪等，如圖1所示。圖1三維探地雷達(dá)設(shè)備示意圖三維探地雷達(dá)設(shè)備主要性能應(yīng)滿足如下要求：a）天線通道數(shù)不少于8道，各通道應(yīng)保持良好的一致性；b）A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)不應(yīng)小于16bit；c）距離標(biāo)定誤差不大于±2‰；d）工作電源宜選用可充電電池，續(xù)航能力應(yīng)在4h以上，續(xù)航能力不足時，應(yīng)配置備用電源；e）垂直分辨率不大于0.5ns；f）測量接收定位系統(tǒng)的分辨率為厘米級。若選擇的天線為脈沖式，可按公式（1）確定天線中心頻率：式中：

=15000·····························（1）??√????fc——（MHz）；x——（cm）；εr——公路結(jié)構(gòu)層平均相對介電常數(shù)，常見道路工程相關(guān)材料介相對介電常數(shù)見附錄A。若選擇的天線為頻率步進(jìn)式，可按公式（2）確定天線帶寬： ????=?? ??····························（2）式中：BW——天線帶寬（GHz）；

12??√????α1——加權(quán)系數(shù)，取1.1~1.2，充分考慮全頻率信號衰減，干擾源種類小于等于4種或干擾源距天線大于3m時，取1.1；干擾源種類大于4種或干擾源距天線小于3m時，取1.2；C——30（cm/ns）表1天線參數(shù)選定表檢測深度（m）測量誤差允許范圍（cm）中心頻率（GHz）帶寬（GHz）<0.2±1.02.8~3.23.0~3.50.2~0.4±2.02.3~2.82.6~3.00.4~0.7±3.51.3~2.31.5~2.60.7~1.0±5.00.9~1.31.0~1.51.0~1.5±7.50.4~1.00.6~1.0>1.5±15.00.1~0.40.2~0.6注：表1中測量誤差允許值可視為分辨率值。（3）式中：W——（ns）；

??=??2

2????????（3）·····························（3）??α2——加權(quán)系數(shù)，一般取2～2.5，目標(biāo)深度越小，加權(quán)系數(shù)越大；dmax——最大檢測深度（m）；v——電磁波在介質(zhì)中的傳播速度（m/ns）。（4）??=??=500式中：S——掃描樣點數(shù)；W——時窗長度（ns）；fc——天線中心頻率（MHz）；k——掃描樣點數(shù)調(diào)整系數(shù)，根據(jù)天線中心頻率調(diào)整，一般取6～10。前期資料調(diào)查主要包括如下內(nèi)容：a）檢測區(qū)域路面結(jié)構(gòu)、道路材料信息、交通量等相關(guān)資料；b）檢測區(qū)域近3年內(nèi)路面養(yǎng)護(hù)及維修等相關(guān)信息；c）檢測區(qū)域內(nèi)歷年檢測結(jié)果，重點關(guān)注凍脹、翻漿、裂縫等病害；d）與檢測工作有關(guān)的其他資料，如檢測區(qū)凍土分布等?，F(xiàn)場踏勘主要包括如下內(nèi)容：a）b）檢測環(huán)境包括如下要求：a））30℃~40b）d）待測路面無明顯積水，無降雨、降雪及沙塵干擾。系統(tǒng)標(biāo)定系統(tǒng)標(biāo)定主要包括如下內(nèi)容：10021520km4現(xiàn)場檢測現(xiàn)場檢測主要包括如下步驟：20.5（2）。雷達(dá)天線頻率推薦值見表1；表2行駛速度、懸空高度選定表中心頻率（MHz）帶寬（GHz）行駛速度（km/h）懸空高度（cm）2800~32003.0~3.530~8030~602300~28002.6~3.01300~23001.5~2.6900~13001.0~1.520~3010~30400~10000.6~1.0<20<10復(fù)測驗證復(fù)測驗證10%8數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)處理8.1.2JGJ/T437數(shù)據(jù)解譯JGJ/T4379報告編寫附表C）附錄A（規(guī)范性）常見材料相對介電常數(shù)常見道路工程相關(guān)材料相對介電常數(shù)如表A.1所示。表A.1常見材料相對介電常數(shù)材料相對介電常數(shù)物質(zhì)材料相對介電常數(shù)空氣1瀝青混凝土3～10淡水81水泥混凝土4～15冰3～4土4～20瀝青4～5水泥4～6玄武巖8～9石灰?guī)r4～8注：瀝青混凝土、水泥混凝土、土為多空隙材料。材料介電常數(shù)與空隙度成反比，與空隙含水率成正比。路面材料空隙與含水率計算可按照J(rèn)TGE42，土工材料空隙與含水率計算可按照J(rèn)TG3430。附錄B（規(guī)范性）公路材料相對介電常數(shù)標(biāo)定7.2a3×3mmmApArB.1.√????

=1+?? （B.1）1???式中：

??=???? （B.2）????R——電磁波在不同介質(zhì)界面的反射系數(shù)；Ar——公路面層反射波振幅；Ap——金屬板反射波振幅。7.2aJTG3450d（B.3）??=

0.3??2??式中：??t——雙程旅行時間（ns）；d——標(biāo)定目標(biāo)厚度（cm）。

( ) （B.3）2??7.2aB.1xxT2TxxT2T1R1R2tt空氣ε=1公路結(jié)構(gòu)層εxθT2T1R1R2tεttddxxPP圖B.1探地雷達(dá)共中點法測量介電常數(shù)示意圖公路路基路面相對介電常數(shù)計算見公式（B.4）、（B.5）、（B.6）：??= 2 2 （B.4）???????(?????)222 21??2 1√4??2+??21 01√4??2+(??01???1)21??1=???1+?????····················（B.5）√4??2+??21 02√4??2+(??02???2)21??2=???2+?????····················（B.6）式中：?t1——雷達(dá)發(fā)射-接收天線對T1R1與發(fā)射-接收天線對T2R2測量的瀝青路面頂部與底部波峰時間差；?t2——雷達(dá)發(fā)射-接收天線對T1R1與發(fā)射-接收天線對T2R2測量的瀝青路面頂部與底部波峰時間差；x01——T1與R1間的距離；x02——T2與R2間的距離；x1——雷達(dá)發(fā)射-接收天線對T1R1信號傳播至公路結(jié)構(gòu)層表面時的距離；x2——雷達(dá)發(fā)射-接收天線對T2R2信號傳播至公路結(jié)構(gòu)層表面時的距離。B.3.3共中點法能夠測得公路路基路面任意相對介電常數(shù)，且標(biāo)定結(jié)果代表性好。附錄C（規(guī)范性）三維探地雷達(dá)現(xiàn)場記錄表三維探地雷達(dá)現(xiàn)場記錄表如表C.1所示。表C.1三維探地雷達(dá)現(xiàn)場記錄表工程名稱：操作人：記錄人：第頁/