1、 瑞典雷達在公路檢測中的應用 北京鑫衡運公司 探地雷達在公路檢測領域已經有廣泛的應用，它不僅能進行路面分層（確定面層、墊層、基層等的厚度），而且可以查找路面下的缺陷（確定缺陷的位置和大?。?。探地雷達進行公路檢測的優點是探測速度快，瑞典雷達可以用汽車拖動進行高速探測；雷達的另一個優點是探測精度高，對分層來說它的探測精度可以達到毫米級。 一、 工作原理：探地雷達的基本原理是，由發射天線輻射一個電磁波，當遇到介質分界面或地下異常體時，該電磁波被反射回來，并被接收天線接收，該記錄信號形成一類似于地震記錄信號的圖像。GPR系統的基本部分如下圖：探地雷達主要由監視器（計算機）、控制單元、天線等組成，控制單

2、元是雷達的核心部分。對探地雷達來說，它的剖面橫坐標是距離，即探測剖面的地面位置；縱坐標是電磁波在介質中的雙程走時，是時間坐標。 我們希望得到探測物體的深度，為此必須知道電磁波在介質中的傳播速度。 上述公式中，t是電磁波的傳播時間，Z是深度，V是電磁波在介質中的傳播速度。 V=光在空氣中速度（3×10m/s）圖1、雷達成圖原理上圖是雷達采集的典型圖像，圖中既有層位，又有孤立物體（如缺陷）。二、 采用的設備：對雷達來說，要解決不同深度和分辨率的探測問題，就要選擇不同頻率的天線。對于路面檢測，有兩種天線是最常用的，一種是1000兆的天線，它的探測深度約1米；另一種是500兆天線，它的探測深

3、度約34米。 主機 1000兆天線 500兆天線上圖是設備的主要構成部分，雷達工作時，可以在地面拖動天線來檢測，也可以用小推車推著天線來工作，還可以用專配拖車掛在汽車后面進行檢測。其工作圖片見下圖： 在地面拖動天線進行檢測 用小推車推動天線進行檢測 用汽車拖動天線進行檢測三、 應用實例： 1、2002年6月，北京鑫衡運公司在河北省衡水市某二級公路做公路厚度檢測 這次檢測，采用的設備為瑞典MALA公司的RAMAC/GPR雷達，天線為1000兆屏蔽天線，用距離觸法測量輪來確定距離。 采集的原始數據如下： 用REFLEX軟件做處理，并做層位追蹤后，得到的圖像如下： 上圖為三層的厚度，第三層的深度在半

4、米左右。 另外，我們還在該處進行缺陷檢測，采集的圖像如下： 上圖圈定的區域是路面損壞嚴重的地方。 上圖圈定的區域是層間脫空。 上圖圈定的區域是墊層嚴重損壞。2、瑞典探地雷達在嵩待高速公路上的應用2003年11月，北京鑫衡運公司和云南省公路科學技術研究所合作，在云南省的嵩待（嵩明待補）高速公路，用瑞典MALA公司的探地雷達進行探測和檢測。首先我們采用500兆和1000兆屏蔽天線在高速公路路面進行檢測，采用的主機為CUII, 天線放在拖車上，用汽車拖動進行檢測。天線距地面10.5cm,汽車行駛速度為80公里/小時。 上圖：現場工作圖采用參數：500兆天線：道間距1米，采樣頻率6835MHz,樣點數

5、480。1000兆天線：道間距0.5米，采樣頻率18513MHz,樣點數480。 上圖為500兆天線采集的圖像，從圖中可以看到，面層，水穩層，兩層墊層和底層界面清晰可見。 上圖為用1000兆天線采集的圖像，從圖中可以看到，面層，水穩層，基層清晰可見。 上圖也是用500兆屏蔽天線采集的圖像，從圖中可以看出3.3米左右的層位，它的下部是原始層，上部是填充層。我們還用1000兆天線在隧道和橋面進行鋼筋檢測，道間距為2厘米，采用測量輪觸發，采樣頻率為18513MHz,樣點數為480。 在橋面檢測 在隧道內檢測 上圖為在橋面檢測的鋼筋圖像 上圖為在隧道拱腰處檢測的鋼筋網圖像3、用瑞典雷達做路面厚度檢測應

6、河北交通規劃設計院之邀，北京鑫衡運公司在京石高速公路用瑞典的探地雷達做路面瀝青層厚度檢測。我們采用瑞典MALA公司生產的RAMAC/GPR主機，1000兆屏蔽天線，用測量輪來定距離。這次連續探測了2公里，探測結果見下面的圖像： 上面的圖像是用瑞典MALA雷達采集的原始數據，我們僅將其調入到REFLEX軟件中，沒有做任何處理。圖中的瀝青層非常清晰。 圖像的下半部分是用REFLEX軟件做層位自動追蹤得到的結果，它顯示了整個剖面的厚度變化。 采用REFLEX軟件還可以自動得到各點的厚度報告，當我們輸入需要的距離參數時，它自動將各點的厚度以報告形式顯示出來。下面是厚度報告：layer thicknes

7、ses and layer velocities to layer bounl1 output between 0.00 and 100.07 METER values with increment 5.00 METER average over 1 values. layer 1 Position thickness METER METER 5.00 0.158 10.00 0.154 15.00 0.158 20.00 0.172 25.00 0.176 30.00 0.172 35.00 0.172 40.00 0.176 45.00 0.185 50.00 0.172 55.00 0.181 60.00 0.176 65.00 0.158 70.00 0.154 75.00 0.149 80.00 0.140 85.00 0.145 90.00 0.149 95.00 0.140 在該處采集的數據，我們用處理軟件進行處理后，得到的圖像如下： 從該圖中，我們可以清楚地看出路面各層。在圖像左邊，面層下的缺陷清晰可見。4、北京某小區路面厚度檢測 上圖是在小區路面進行的路面檢測，最上面一層是面層，第二層是混凝土層，第三層是土壤。圖中24米位置處的拋物線是管線。采用1000兆天線。5、在瑞典做路面檢測 瑞典公路的90%的檢測任務是由MALA公司完成的，下面是幾個用雷達探