路面外观检测路面雷达检测路面平整度检测报告.docx
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路面外观检测路面雷达检测路面平整度检测报告
检测报告
第009号
委托（受检）单位
CommissionUnit
工程（产品）名称）
NameofEngineering
检测项目路面外观检测、路面雷达检测、路面平整度检测
TestingItem
检测类别委托检测
TestingClassification
试验专用章
TestingSeal
报告发出日期：
DateforIssuingtheReport
1检测结论
工程名称
委托日期
/
委托单位
检测日期
检测地点
检测类别
委托检测
检测项目
路面外观检测、路面雷达检测、路面平整度检测
参加检测人员
检测依据
《城市工程地球物理探测规范》CJJ7-2007；
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；
《公路技术状况评定标准》JTGH20-2007；
《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）。
相关设计图纸和地质勘查报告。
检测结论
1）路面外观检测：
在道路（K2+140—K2+240）处检测范围内：
路面PCI值为83.20，路面状况评价等级为良。
2）雷达检测：
经过对现场雷达检测数据的综合分析与解释，本检测区段内未发现明显的空洞异常。
3）平整度检测：
道路（K2+140—K2+240）检测范围内南侧车道路面平整度值IRI=2.4m/km、σ=1.5mm；北侧车道路面平整度值IRI=2.2m/km、σ=1.4mm。
（以下空白）
检测用主要
仪器和设备
序号
名称
型号
设备编号
1
地质雷达
SIR-20
XD309
2
雷达天线
100MHZ
XD309
3
雷达天线
400MHZ
XD309
4
钢卷尺
50m
XD138
5
车载式激光平整度仪
--
XD441
备注
此处空白
批准人：
审核人：
主检人：
2工程概况
2.1工程情况
本工程为工程，建设地点位于通州区道路，本次穿越位置道路（K2+190）。
管线穿越道路公路平面图见图2-1。
图2-1燃气管线顶管穿越道路施工位置平面
2.2工程水文、地质概况：
工程水文、地质资料详见本工程岩土勘察报告。
3检测范围
对燃气管线顶管穿越道路（K2+190）施工影响范围内，进行道路外观状况检测、地质雷达探测和平整度检测。
此次检测为：
外观检测为燃气管线顶管的中心线两侧各50m，地质雷达测线每条长度为40m，平整度检测每条为100m。
检测总面积1200m2。
检测范围位置示意图，见图3-1（红线框内为检测区域）。
图3-1检测范围位置示意图
4检测目的、内容及依据
4.1检测目的
本次检测目的如下：
1）探明检测范围内路面下一定深度范围路基土的相对密实情况；
2）了解目前道路路面平整度现状；
3）为委托方、咨询单位和施工单位等提供详细的道路现况资料，并为顶管施工前的评估提供基础资料；
4）为施工后评估提供技术资料。
4.2检测内容
本次检测内容如下：
1）路面现况外观检测：
详细记录路面网裂、裂缝、坑槽、松散、沉陷、车辙、波浪拥包、泛油、修补等损坏情况；记录其他损坏和不正常情况。
2）路面雷达检测：
采用地质雷达对路面以下0~5m范围内的密实情况进行探测。
3）路面平整度检测：
采用车载式激光平整度仪对路面平整度进行检测。
4.3检测依据
《城市工程地球物理探测规范》CJJ7-2007；
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF08/1-2004）；
《公路技术状况评定标准》JTGH20-2007；
《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）。
相关设计图纸和地质勘查报告。
5路面外观检查结果
路面外观检查采用目测和物理测量、拍照相结合的方法进行检测和记录。
5.1路面损坏（PCI）的计量方法
路面损坏（PCI）是路面使用性能指数（PQI）的分项指标之一，把路面分为11类病害，即是龟裂、块裂、纵裂、横裂、坑槽、松散、沉陷、车辙、波浪拥包、泛油、修补等十一种。
路面损坏采用路面损坏状况指数（PCI）评价，PCI按下式进行计算：
式中：
DR——路面破损率，为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比（%）。
——第i类路面损坏的面积（m2）。
——调查的里面面积（调查长度与有效路面宽度之积，m2）。
——第i类路面损坏的权重，沥青路面按表3-1取值，水泥混凝土路面按表3-2取值。
——沥青路面采用15.00，水泥混凝土路面采用10.66，砂石路面采用10.10。
——沥青路面采用0.412，水泥混凝土路面采用0.461，砂石路面采用0.487。
——考虑损坏程度（轻、中、重）的第i项路面损坏类型。
——包含损坏程度（轻、中、重）的损坏类型总数，沥青路面取21，水泥混凝土路面取20，砂石路面取6。
5.2路面外观（PCI）检测结果
在道路（K2+140—K2+240）检测范围内，路面局部有龟裂等损坏；路面损坏状况指数PCI为83.20，评定等级为良。
详见表5-1。
表5-1路面损坏状况指数评定表
损坏
名称
龟裂（㎡）
道路总面积（㎡）
路面破损率％
PCI值
路面状况评价等级
损坏程度
轻
中
重
——
——
——
良
权重
0.6
0.8
1.0
——
——
——
计算
0
16.00
0
1200
1.33
83.20
道路检查具体情况情详见表5-2。
表5-2道路外观检查统计表
序号
所在道路
构件名称
病害类型
病害描述
照片
1
道路
北侧路面
龟裂
龟裂长20.0米，纵向，宽1.0毫米，距K2+190东侧15米处，距公路北侧路沿3.1米。
图5-1
2
--
--
--
图5-2
图5-1路面裂龟裂图5-2路面
图5-3路面损坏示意图
6路面雷达检测结果
6.1检测原理
探地雷达是以电磁波在有耗介质中传播规律为理论基础，其工作原理如图6-1所示。
通过发射天线（T）向地下发射高频率、宽频带、短脉冲电磁波，电磁波在地下传播过程中遇到波阻抗差异界面时，发生反射和透射，反射电磁波被接收天线（R）接收，形成雷达数据。
通过计算电磁波双程走时、振幅大小、频谱、相位移等特征值，来判断判断结构层的厚度、结构面的接触状况、结构体密实度与性质等，进而评价结构质量状况。
雷达脉冲波双程旅行时间：
t=（4z2+x2）1/2/v
（1）
其中：
t：
脉冲波双程走时（ns）；
z：
为反射体埋深（m）；
x：
是收发天线的间距（m）；
v：
是电磁波在介质中传播的速度（m/s）。
图6-1探地雷达工作原理图
6.2仪器设备
探地雷达系统的主要参数包括天线的中心频率、采样时窗、采样频率（采样间隔）、检测速度等。
天线中心频率选择：
天线中心频率需要在满足探测深度的基础上兼顾分辨率和天线的尺寸，一般说来，在满足分辨率且场地条件许可的情况下，应尽可能使用频率较低的天线。
采样时窗选取：
测量时窗取决于最大探测深度与地层电磁波的传播速度。
时窗（）的选择可以取最大探测深度（H）和电磁波波速之比的两倍，再增加30%的余地，以满足地层速度与目标体埋深的变化需要。
测量时窗由下式确定：
（2）
（3）
（4）
式中：
——时窗长度（ns）；
——相对介电常数；
——时窗调整系数，一般取1.5～2.0；
——双程旅行时间；
——目标体厚度或距离（m）；
——电磁波速（m/s）。
采样频率的选择：
选取合适的采样频率是改善数据质量的一个重要因素。
对于大多数的商用雷达系统，频带宽度和中心频率之比为1：
1，这意味着发射脉冲的能量覆盖的频率范围在0.5倍天线的中心频率和1.5倍的天线中心频率之间，即反射波的最高频率为中心频率的1.5倍，按照尼奎斯特定律，采样频率最少要达到天线中心频率的3倍，在实际工作中还要留有2倍的余地，即采样频率为天线中心频率的6倍。
检测速度：
检测速度与雷达主机的脉冲重复频率（扫描速率）、相邻两扫描道间的距离、采样点数、天线宽度和要探测目标体的几何尺寸有关。
相邻两扫描道之间的距离决定于探地雷达天线的中心频率与介质的介电特性。
为了确保地下介质的响应在空间上不重叠，同时也满足空间采样定理，探地雷达相邻两扫描道距离应小于介质中雷达波波长的一半。
同时，要识别雷达剖面上一个目标体，应至少保证有20次扫描线通过目标体。
现场检测探地雷达系统采用美国SIR-20双通道地质雷达，通道1天线中心频率选择100MHz的天线，通道2天线中心频率选择400MHz的天线。
6.3测线布置
在道路（K2+190）检测范围内，以燃气管线顶管中线为中心，沿每条行车道各布置1条雷达测线，共计布设2条雷达测线，测线长度见（表6-1），雷达测线布置示意图，见（图6-2）所示。
图6-2路面雷达测线布置示意图
表6-1雷达测线长度统计表
序号
雷达测线编号
长度（m）
1
测线一
40
2
测线二
40
6.4现场数据采集
按照事先做好的测线布置方案进行逐测线现场探测工作，天线要与地面耦合良好，不能悬空、翻转，测量过程中要尽量匀速进行测试，速度保持5km/h。
仪器操作人员实时监控测试数据采集图像，保证数据质量。
测试过程中由专人负责交通安全的维护，保证测试仪器及人员的安全。
6.5数据处理
数据处理，就是在强干扰背景下，提取弱有效反射信号的过程。
雷达波在均匀介质传播过程中呈指数规律衰减，衰减系数和介质的电性参数和波的频率有关。
从采集的信号来看，存在普遍横向水平信号干扰。
水平干扰信号对不同深度影响效果不同，深度越大影响越大，这主要由于雷达信号中的高频电磁波在地层传播过程中存在指数形式的衰减和散射干扰等，因而，在相对变化较小的水平干扰信号作用下，深部反射信号信噪比明显低于浅部信号的信噪比。
探地雷达数据处理的目的是压制随机的和规则的干扰，用最大可能的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波，提取反射波有用信息来帮助解释。
探地雷达和反射地震都依靠脉冲回波信号，其子波长度都由发射源控制。
脉冲在地下传播过程中，能量均会产生球面衰减，也由于介质对波的能量的吸收而衰减；因此数字记录的探地雷达数据类似于反射地震数据，反射地震数字处理的许多有效技术，通过某种形式的改变均可以应用于探地雷达资料的处理。
探地雷达数据处理最常用的技术有各种数字滤波技术。
数字滤波：
在探地雷达测量中，为了保持反射特征，通常利用宽频带进行记录，于是在记录各种有效波的同时，也记录了各种干扰波，数字滤波技术就是利用有效信号和干扰信号频谱特征的不同来压制干扰波，突出有效波，提高信噪比。
滤波的方法很多：
其中带通滤波可以去除信号中的低频振荡和高频噪声等成分，水平滤波可以消除背景噪音，频率－波数二维滤波可以去除高频杂波突出目的体，降低背景噪音和余振影响，还可以消除由于地表点状反射固定干扰波。
探地雷达系统在现场进行探测时，不但接收到地下反射回来的有用信号，同时也要接收到外界干扰信号，影响对有效信号的识别，特别是由于探地雷达系统采用的天线工作方式属于自发自收类型，具有很强的水平信号，大大的降低了信号的信噪比，如果不进行数据处理将无法进行数据分析和解释，本次数据处理分析的过程主要有：
（1）零线的标定
（2）背景去噪
（3）水平滤波
（4）频域垂直带通滤波
（5）增益设置
（6）异常病害判识
图6-3数据处理分析评价流程图
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