DB15／T 2617-2022  公路路基路面三维探地雷达检测规程

图1三维探地雷达设备示意图

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d）工作电源宜选用可充电电池， 续航能力应在4h以上，续航能力不足时，应配置备用电源； e）垂直分辨率不大于0.5ns； f）测量接收定位系统的分辨率为厘米级

5.2三维探地雷达参数选取

建筑CAD图纸5.2.1雷达天线参数的选取应满足如下要求

5.2.1.1脉冲式探地雷达

若选择的天线为脉冲式，可按公式（1）确定天线中心频率：

式中： 天线中心频率（MHz）： 分辨率（cm）； 公路结构层平均相对介电常数，常见道路工程相关材料介相对介电常数见附录A。

5.2.1.2频率步进式探地雷达

BW = α1 2xE

BW一天线带宽（GHz）； α一加权系数，取1.1~1.2，充分考虑全频率信号衰减，干扰源种类小于等于4种或干扰源距天 线大于3m时，取1.1；干扰源种类大于4种或干扰源距天线小于3m时，取1.2； C一一光速，一般取30（cm/ns）。 5.2.2天线中心频率或天线带宽选择宜参考表1，

注：表1中测量误差允许值可视为分辨率值

5.2.3时窗长度可按公式（3）确定

5.2.3时窗长度可按公式（3）确定

时窗长度（ns）； a2—加权系数，一般取2～2.5，目标深度越小，加权系数越大； dax最大检测深度（m）； 电磁波在介质中的传播速度（m/ns）。 5.2.4扫描样点数可按公式（4）确定：

w=α2" 2dmax.

式中： S 扫描样点数； W 时窗长度（ns）； fe 天线中心频率（MHz）； 扫描样点数调整系数，根据天线中心频率调整，一般取6～10

现场踏勘主要包括如下内容： a）现场校核检测路段内的车道数与坐标控制点； b）记录检测路段内对检测工作有影响的环境于扰因素。

系统标定主要包括如下内容： a）测距轮标定：选取平整、无坡度路面，在路面上划定一定距离区间，承载车行驶至起点，点击 件界面中“开始标定”按钮，承载车沿直线行驶至终点，点击软件界面中“标定完成”按钮，输 入实际承载车行驶距离，完成标定工作。标定距离应不小于100m，误差应不大于2%。当承载车 胎压变化明显或日平均气温变化超过15℃时，应重复此项标定； ）检测不同结构或材料的公路路基路面时，应标定公路材料相对介电常数或电磁波传播速度。标 定段长度20km，标定点位个数不少于4个，标定段内相对介电常数取平均值。公路结构层含水率 变化较大、路表病害较多时，应适当增加标定点数。标定方法包括金属薄板法、钻芯实测法、共中 点法，具体操作及计算方法见附录B

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现场检测主要包括如下步骤： a): 按照使用说明中的安装方法将雷达主机、雷达天线、拆卸式支架、采集触发设备、定位设备等 安装牢固，雷达天线应安装于承载车后方，天线悬空高度见表2。天线支架周围应配备警示灯、 反光条带、警示牌。检查连接线安装无误后开机预热，预热时间不应少于使用说明规定的时间； b) 打开数据采集软件，进行探地雷达系统试运行，检查雷达系统与承载车的运行状况，设定数据 采集模式。公路材料相对介电常数数据采集选择共中点采集模式；公路层厚、病害数据采集选 择常规采集模式； C) 根据雷达天线宽度、检测目的、测区地形、工程地质情况提前布置测线，应做到行车道全覆盖。 测线应沿车道前进方向布设，测线间距应不大于三维雷达天线阵列0.5倍宽； d) 雷达检测车行驶速度应根据雷达天线频率调整，天线频率越低，雷达系统行驶速度越低（见表 2）。雷达天线频率推荐值见表1； 记录检测区域起点位置与终点位置，检测过程中记录路表病害位置信息，如路面坑槽、结冰 融沉、修补等； f) 检测结束后，操作人员应检查数据文件，要求文件完整，内容正常，否则重新检测

表2行驶速度、悬空高度选定表

测验证为前期检测分析的本充上作， 复验证比例不少于异常信号区应数的10%。为消除 定位信号对雷达探测的影响，对雷达探测信号异常区域进行复测验证。宜对道路结构层脱空、 构内部裂缝、路基土疏松、融沉、空洞等影响公路服役性能的缺陷进行钻孔验证等试验，达到准 路基路面内部缺陷的目的。

8. 1. 1 数据处理主要包括如下内容： 进行零点校正，明确地面反射点的位置； b) 对自由连续采集的数据进行水平距离归一化处理 c 根据需要选取增益、频率滤波、背景去噪反褶积、偏移归位、空间滤波、数据平滑、地形校正

数据处理主要包括如下内容： a) 进行零点校正，明确地面反射点的位置； b) 对自由连续采集的数据进行水平距离归一化处理： c) 根据需要选取增益、频率滤波、背景去噪反褶积、偏移归位、空间滤波、数据平滑、地形校正 等处理方法； d) 在数据处理各阶段均选择频率滤波，消除某一频段的干扰波； e) 用反褶积压制多次反射波干扰，反射子波宜是最小相位子波； 用空间滤波的有效道叠加或道间差方法，提高异常信号的连续性、独立性和可解译性：

g）在其它方法处理完后，改变反射信号的振幅特征。 8.1.2探地雷达数据处理包含数据预编辑、数据预处理、常规处理、高级处理、解释处理，雷达数据 流程应符合IGT/T437中的规定

8.2.1数据解译主要包括如下内容： a) 用于成果解释的雷达图像清晰、信噪比高，解释成果应采用专业语言描述； b) 根据信号的同相轴及振幅、相位和频率等属性特征提取异常信号； c) 结合现场记录和调查资料，排除干扰异常； d) 路基路面异常信号解释需结合路面变形、结冰情况、历史沉陷等调查资料及测区地质及天气资 料； 路基路面内部异常体位置、范围和规模，结合无异常雷达信号相邻测线雷达部面图像对比分析 确定； f) 雷达面图像上应标明路基路面内部异常信号的位置。 3.2.2探地雷达数据分析流程包括异常目标提取、干扰异常识别、路基路面异常信号确定以及异常信 号解释，具体分析流程应符合JGJ/T437中的规定。

9.1报告编制应符合如下要求

1报告编制应符合如下要求： a) 报告编写应根据任务书、设计书及有关文件进行； 成果报告应在系统收集、分析、整理工作区的路基路面结构设计、工程地质等有关资料的基础 6 上编写； c) 成果报告应包含复测验证结果； d) 成果报告应章节合理、内容全面、重点突出、立论有据、结构严谨文字简练、图文并茂、结论 明确； e) 报告附图、附件应目的明确、配置合理、美观整洁。 2报告主要包括以下内容： a) 工程概况； b) 工作依据； c) 工作技术方法：； d) 工作量完成情况及质量评述； e) 检测结果； f) 结论与建议； 附图、附表； h 附表（附录C）。

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附录A （规范性） 常见材料相对介电常数 常见道路工程相关材料相对介电常数如表A.1所示。

表A.1常见材料相对介电常数

公路材料相对介电常数标定

3.1.1将三维探地雷达系统按照7.2a方式连接并预热。将长宽不小于3×3m，厚度不小于5mm的金属 板放置于待测道路，设定数据采集模式为常规采集模式，将雷达天线阵列悬空置于金属板上方测得金属 反反射振幅Ap。将金属板移除，将雷达天线阵列悬空置于相同位置，设定数据采集模式为常规采集模式， 天线阵列悬空置于金属板上方测得公路面层反射振幅A。 3.1.2利用公式（B.1）、（B.2）计算公路面层材料相对介电常数

式中： 电磁波在不同介质界面的反射系数； 公路面层反射波振幅； A金属板反射波振幅。

B.1.3金属薄板法仅适用于空气耦合探地雷达天线，且仅能测得公路面层材料相对介电常

3.2.1将三维探地雷达系统按照7.2a的方式连接并预热。设定数据采集模式为常规采集模式设备安装规范，将雷达 天线阵列置于待测道路，测得公路路基路面电磁波反射时间t。在相同位置按照JTG3450描述的方法钻 取公路路基路面芯样，量取面层、基层等厚度d。 3.2.2电磁波在芯样内部传播双程时间t可直接从探地雷达图像获取，按照公式（B.3）可计算得到材 料相对介电常数。

E =(2t) (B.3)

t一双程旅行时间（ns）； d标定目标厚度（cm）。 B.2.3钻芯实测法能够测得公路路基路面任意相对介电常数，但是结果代表性较差

3.3.1将三维探地雷达系统按照7.2a的方式连接并预热。设定数据采集模式为共中点采集模式，将雷 达天线阵列置于待测道路，由雷达数据处理软件自动识别各结构层分界线，即可得到雷达波在各层的双 程走时及时间差，进而计算公路结构层各层材料的介电常数。

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客基路面相对介电常数计算见公式（B.4）、（B

图B.1探地雷达共中点法测量介电常数示意图

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建筑工程标准规范范本表C.1三维探地雷达现场记录表