Page 64 - 无损检测2022年第九期

任聿飞:
基于无损检测技术的路基路面状况综合评估

振幅、 频率及相位等参数的变化, 经过数据处理后可
得到地下不同介质的分布情况及介电常数变化面的
位置等参数, 可进一步分析出潜在疏松体、 脱空、 空洞
等缺陷的位置。对探地雷达图谱异常体特征的识别,
应从波组形态、 振幅和相位与频谱等方面进行。道路
地下病害体探地雷达图谱特征如表2所示。
表2 道路地下病害体探地雷达图谱特征
图3 空洞缺陷图谱( 编号60 )
地下病害体 图谱特征
位于地面硬壳层与其下层之间, 埋置深度浅, 整体
脱空 振幅强, 频率高于背景场, 顶部形成连续的同向性反
射波组, 表现为似平板状形态
位于地基中, 整体振幅强, 频率高于背景场, 球形空
空洞 洞反射波组表现为倒悬双曲形态; 方形空洞反射波组
表现为似平板状形态
位于地基中, 整体振幅强, 频率高于背景场, 内部波
疏松体
形杂乱、 不规则
位于地基中, 顶部反射波振幅强衰减快, 频率低于 图4 疏松体缺陷图谱( 编号1 )
富水体
背景场的频率

探 测 工 作 主 要 采 用 意 大 利 IDS 公 司 的
STREAM-X 型车载式多用途三维探测雷达, 接驳频

率为200MHz的三维雷达模块, 探测深度可达 5m ,

主要应用于对大范围地下病害进行三维探测及绘图
成像、 三维地下管线探测与成像、 地下考古探测与成
像等。但受市政道路管线及地区土质和地下水位影
图5 富水体缺陷图谱( 编号51 )
响, 探测深度基本在 3m 以内。相比于传统二维雷

行驶的实际情况, 不少国家开发了动态弯沉的测试设
达, 三维探地雷达可以同时显示纵断面图, 横断面图
备来获得行车作用冲击荷载下的路面结构承载能力,
以及所选深度的水平视图, 使得地下病害勘测更加立
其中落锤式弯沉仪能够自动采集数据( 配备计算机),
体、 直观, 在提高检测质量和效率的同时, 也避免二维
速度快, 精度高, 已成为世界各国道路界的热门仪器。
雷达凭借单一纵断面探测而产生病害漏探的情况。
试验 段 路 面 结 构 承 载 能 力 采 用 北 京 京 谷 神 箭 的
对试验路段主车道进行道路三维全覆盖探测, 每条车
CFWD-10T 型全自动车载落锤式弯沉仪进行检测, 车
道布置一条测线。经探测和验证, 试验路段存地下病
载落锤式弯沉仪将弯沉仪装备在小型汽车上, 提高了
害体 72 处, 其中脱空 37 处、 空洞 23 处、 疏松 体 10
机动性, 使测试更灵便更快速, 适合于科研及大范围
处、 富水体2处, 典型缺陷图谱如图2~5所示。
的路面普查工作。受市政道路管线及地区土质和地
下水位等常见制约因素影响, 探地雷达探测深度有
限, 地下病害评估需要结合路面结构承载能力结果作
进一步分析, 试验段路面结构承载能力检测( 测试荷
载为50kN ) 结果如表 3 所示。参考工程经验, 刚性

路面新竣工的水泥混凝土面层弯沉值在 5 ( 0.01mm )

以内, 主干路上基层竣工验收弯沉值在30 ( 0.01mm )
图2 脱空缺陷图谱( 编号2 ) 以内。表3结果表明, 水泥混凝土面层路面结构承载
能力在运营多年后有所下降, 旧路面作为刚性路表面
3 路面结构承载能力检测
层, 路面结构承载能力总体偏低, 但若作为沥青面层
路面结构承载能力是反映道路整体结构( 从下至 下的基层使用, 该路面结构承载能力总体良好。同
上) 共同承载路面以上荷载的能力, 为模拟汽车快速 时, 面层雷达探测平均厚度约为200mm , 面层典型芯

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2022 年 第 44 卷 第 9 期

无损检测