DB13-T 1750-2013 公路路基路面探地雷達檢測規(guī)程

93.080.01P

66DB13

河北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局

DB13/T

1750—2013前言本標準按照GB/T

1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由石家莊市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出。本標準起草單位：河北道橋工程檢測有限公司。本標準主要起草人:范威、張建強、董伯春、王鵬飛、倪立賓、程小玲、甄育紅、邢然。IDB13/T

1750—2013公路路基

1

范圍計算、數(shù)據(jù)處理、檢測報告等內(nèi)容。本規(guī)程適用于以探地雷達對道路路基、路面結(jié)構(gòu)層檢測及病害缺陷探查等方面檢測,公路工程其它部位雷達檢測可參照本規(guī)程。2

規(guī)范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JTG

F80公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTG

E60 公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程3

術(shù)語和定義下列術(shù)語定義適用于本文件。3.1探地雷達Ground

Penetrating

性，對介質(zhì)內(nèi)部的構(gòu)造和缺陷進行無損探測的儀器。3.2時窗

time

探地雷達信號采集的時間范圍。3.3有效異常

effective

anomaly檢測目標體(路基、路面)產(chǎn)生的異常。3.4干擾異常

檢測目標體(路基、路面)體以外的其他因素引起的異常。4

基本規(guī)定1DB13/T

1750—20134.1公路路基、路面探地雷達檢測適用于：a)

b)

路面基層沉陷、斷裂、松散破碎、高含水等病害探查；c)

路基脫空、沉陷、疏松、高含水等病害探查。4.2 對于舊路基層、面層病害的分析，根據(jù)實際檢測中發(fā)現(xiàn)的空洞、不密實等問題，可以布置測網(wǎng)進行檢測。5

探地雷達測試系統(tǒng)5.1 探地雷達主機應(yīng)具備以下性能a)

系統(tǒng)的信噪比大于

b)

不低于

8

位的采樣分辨率；c)

不低于

16

位的模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器；d)

具有信號迭加次數(shù)的選擇功能；e)

最小采樣間隔，不大于

0.5ns（1ns=10-9s）；f)

點測量和連續(xù)測量功能；g)

手動和自動位置標記功能；h)

可連接不同頻率的屏蔽天線或組合；i)

車載探地雷達掃描速率應(yīng)不低于

800

5.2 所配置的探地雷達天線根據(jù)所探測目標選擇合適的雷達天線，可參考附錄

5.3 探地雷達應(yīng)具有以下

3

種不同的測量方式a)

時間觸發(fā)采集b)

距離觸發(fā)連續(xù)采集c)

單點控制采集5.4 信息采集軟件和數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)具有的功能：、均、層位追蹤、異常標定和回放輸出功能。6

芯樣標定6.1 在開展檢測工作前，應(yīng)對相應(yīng)中心頻率的雷達天線、不同檢測目的，進行取芯標定，確定出不同內(nèi)選擇直觀、典型的部位進行取芯。6.2 芯樣標定方法：將雷達天線在需要標定芯樣點的上方采樣，鉆芯取樣，測量芯樣的實際厚度，并將厚度數(shù)據(jù)輸入到計算機中，反算出路面材料的介電常數(shù)或者雷達波在材料中的傳播速度。2 D…………（1）DB13/T

1750—2013 D…………（1）7

現(xiàn)場檢測7.1 安裝雷達天線：將雷達天線安裝牢固，并與主機正確連接。7.2 檢查連接安裝無誤后，開機進行充分預(yù)熱，預(yù)熱時間不得少于規(guī)定的時間。7.3 設(shè)置樣點數(shù)、采樣頻率，時窗，道間距，增益等參數(shù)。7.4 并隨時記錄可能對檢測產(chǎn)生電磁影響的其它構(gòu)造物（如橋梁、涵洞、隧道等）及其位置。7.5 測線應(yīng)根據(jù)檢測目的和實際需求進行布設(shè)，根據(jù)需要可布設(shè)多條測線。7.6 采用距離觸發(fā)連續(xù)采集方式時，應(yīng)進行距離標定。8

參數(shù)的計算和確定8.1 垂直分辨率垂直分辨率是垂直方向上可以劃分的最薄層次，一般把波長的

作為其下限。8.2 水平分辨率目標的埋藏深度有關(guān)。天線波束的覆蓋面積可由下式計算：A

4 K

1式中：—

—

探地雷達天線的中心波長(m)；

—

地表到反射面的深度(m)；

—

反射面以上介質(zhì)的平均介電常數(shù)。8.3 測量時窗的確定根據(jù)檢測厚度及介質(zhì)的相對介電常數(shù)，由下式來確定測量時窗：T

2d

r0.3

a

式中：錯誤！未找到引用源?！?/p>

時窗長度(ns)；

—

目標體的厚度（或埋深）(m)；a—

調(diào)整系數(shù)，一般取

1.5～2.0；

r

—

相對介電常數(shù)。8.4 采樣率的確定電磁波的一個周期內(nèi)不少于

2

個點，可由下式確定：3DB13/T

1750—2013

3）式中：s

—

采樣率(Hz)；

—

時窗長度；

—

5～10；f

—

天線中心頻率。8.5 介質(zhì)的介電常數(shù)確定參照附錄B或依據(jù)6.2芯樣標定方法8.6 探地雷達波速的計算探地雷達波波速有如下幾種方法，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇某種方法來進行計算：a) 已知介質(zhì)的介電常數(shù)時計算探地雷達波波速：v

c

r

…………（4）式中：v—

c—電磁波在空氣中的傳播速度，取

300

m/ns；r

—

介質(zhì)的相對介電常數(shù)。b) 已知目標體埋深時，計算探地雷達波速：

…………（5）式中：—

—

已知目標體的埋深(m)

；

—

探地雷達接收到的已知目標體所反射的電磁波的時間(ns)

。c)v

Xt

2x

t

2d

…………（6）式中：v—

—

距中距離(m)

；

—

不同

X

點上的雷達波的反射時間(ns)

；4DB13/T

1750—2013

—

中點反射時間(ns)。9

探測信息數(shù)據(jù)處理與解釋9.1解釋。9.2 探測數(shù)據(jù)處理與解釋的一般流程如圖

1

C。文件編輯文件預(yù)處理數(shù)據(jù)處理零線設(shè)定 各種濾波 偏移 各種變換分層處理 計算介電常數(shù)速度計算不符合處理效果

參數(shù)計算符合圖形分析編輯圖形修飾注釋輸出結(jié)果圖1 探地雷達數(shù)據(jù)處理解釋參照流程圖9.3 路基、路面結(jié)構(gòu)層圖像主要判別特征：a)

路基、路面完好：雷達圖像呈現(xiàn)水平型展布，信號強度基本一致，圖像無明顯變化；b)

存在裂縫類病害：雷達波反射產(chǎn)生較大變化，同相軸斷裂，幅值變??；c)

存在脫空、松散病害：雷達波反射強烈，同相軸錯斷，波幅增強，多呈現(xiàn)弧形曲線；d)

存在沉陷病害：雷達波反射強烈，波幅增強，多呈現(xiàn)弧形曲線。9.4 信息數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合下列規(guī)定：5DB13/T

1750—2013a)

位置標記準確、無誤；b)

信號不失真；c)

厚度測試分層應(yīng)準確；d)

圖像清晰易辨識。9.5 信息數(shù)據(jù)解釋工作應(yīng)符合下列原則：a) 解釋應(yīng)去偽存真，提高信號的信噪比，突出有用反射波；b) 分析可能存在的干擾體位置與探地雷達記錄中異常的關(guān)系，區(qū)分有效異常和干擾異常；c) 化的圖像分析和判別。10

檢測報告10.1 路面結(jié)構(gòu)層厚度測試報告應(yīng)包括檢測路段的平均值、標準差、厚度代表值。質(zhì)量評定按照國家、行業(yè)有關(guān)現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范執(zhí)行。10.2 達圖上應(yīng)明確標注。6屏蔽天線最大探測深度（單位：m）路基、路面探測目標100MHz4.0～10.0土基深層缺陷200MHz2.0～8.0路基結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)深層缺陷500MHz2.0～4.0路基、深層路面結(jié)構(gòu)及病害缺陷900MHz1.0～2.0路基、路面結(jié)構(gòu)及病害缺陷1200MHz0.7路面結(jié)構(gòu)及病害缺陷1600MHz0.5路面結(jié)構(gòu)及面層病害缺陷2000MHz0.4面層結(jié)構(gòu)及面層病害缺陷2200MHz0.3面層結(jié)構(gòu)及面層病害缺陷DB13/T

1750—2013AA附 錄 A（資料性附錄）雷達天線的選取A.1 雷達的探測深度與天線的發(fā)射功率、使用的頻率、介質(zhì)的電導特性及儀器的動態(tài)范圍有關(guān)。探測的天線或天線組合。常見路用雷達屏蔽天線頻率（100MHZ～2200MHZ）探測深度見表A.1。表A.17介

質(zhì)相對介電常數(shù)速度

v花崗巖4（9）0.15（0.1）安山巖20.21玄武巖40.15凝灰?guī)r60.12石灰?guī)r7（6）0.11（0.12）大理石60.11砂

巖（4）（0.15）煤4～50.13～0.15土壤（含水

20%）10（4～40）0.095（0.05～0.15）土壤（干）4（3～5）0.15（0.13～0.18）沼澤森林肥土120.087肥

土150.077混凝土6.40.12瀝

青3～50.13～0.18水810.033雪（干）2～30.17～0.21雪（濕）4～120.09～0.15冰3.20.17空

氣10.3PVC（聚氯乙烯）30.17注：

J.Fenner的資料。DB13/T

1750—2013BB附 錄 B（資料性附錄）常見介質(zhì)的相對介電常數(shù)ε與電磁波傳播速度

vB.1 常見介質(zhì)的相對介電常數(shù)ε與電磁波傳播速度v見表B.1。表B.18DB13/T

1750—2013CC附 錄 C（規(guī)范性附錄）幾種不同算法信號（數(shù)據(jù)）的處理步驟C.1