雷达检测路面厚度作业指导书

雷达检测路面厚度 作业指导书目 录1试验目的32规范要求33仪器介绍及原理33.1概述33.1检测原理34试验检测44.1设备组成44.2采集软件操作65雷达3D软件分析91试验目的无损检测新建、改建路面和旧路加铺路面的面层厚度2规范要求公路路基路面现场测试规程（JTG E602008）3仪器介绍及原理3.1概述本次检测采用意大利IDS公司RIS探地雷达,配置主频为1600MHz的屏蔽天线，可有效地屏蔽来自周边的干扰，使纪录质量更加清晰可靠。测线布设于距中心线1.5m,天线沿沥青路面表面连续扫描。3.1检测原理探地雷达检测沥青路面厚度是利用高频电磁脉冲波的反射原理。通过发射天线向衬砌内部目的体发射高频宽带短脉冲电磁波，经目的体反射后返回并由接收天线接收，电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性及几何形态的变化而变化。因此，根据电磁波传播所携带的信息，经过分析、处理与计算，即可获得混凝土路面厚度及质量缺陷等信息。探地雷达接收到的信号通过模数转换处理后送到计算机，经过滤波、增益恢复等一系列数据处理后形成雷达探测图像。探地雷达图像是资料解释的基础图件，只要地下介质中存在电性差异，就可在雷达图像剖面中反映出来，通过同相轴追踪可以测定各介质反射层的反射波旅行时。根据地下介质的电磁波速和反射波旅行时，由以下公式可计算目的层的深度：式中为目的层的深度，为发射天线和接收天线的间距，值为介质中的电磁波速度，沥青混凝土的电磁波速度暂定为10cm/ns。图1-1为探地雷达的工作原理图。探测时，把雷达天线放置在车后部距离地面20cm，汽车车以35km/h左右的速度沿测线方向移动。随着拖车的移动，探地雷达连续地记录波形图像。通过分析波形图像，检测混凝土路面厚度。图1-1 探地雷达工作原理图4试验检测4.1设备组成1.1600MHz的屏蔽天线；2.主机一台；3.测距轮编码器4.笔记本电脑一台4.2采集软件操作4.2.1选择所用雷达天线，把电源线、网线及雷达天线连接在主机上。4.2.2打开电脑，连接网线，电源线于电源连接。按黑色按钮开主机，待本地连接上后，在打开雷达采集软件。4.2.3待六项初始化都通过（软件初始化、系统初始化、雷达连接初始化、高压、雷达主板初始化、信号校准），且软件右上角（雷达、电池、速度、扫描）全为绿色圈，方可操作下步。4.2.4点击选择驱动弹出界面，选择雷达天线型号驱动：1600单独使用：TRHF-WHE20时间设置，1600:10/15/20/30ns， 4.2.5确定后待六项都通过后，点击开始增益校准（每次扫描都必须用），待校准完成后，会自动弹出新建扫描界面，设置文件名。然后点击新建采集文件，软件自动进入采集系统。4.2.6点击开始扫描，中间可以位置标记及用户标记。待测完后，点击结束扫描，保存。可继续建文件夹或者在同一个文件夹下面扫描被测体。4.2.7扫描完后，点结束程序退出，先拆电源线，然后再拆其他线。关闭电脑。检测完毕。5雷达3D软件分析5.1加密狗USB插上，打开软件界面。5.2点APPLY进入5.3点击 file 接着点击 open mission，弹出对话框5.4在mission里面选择被测目录，点击open mission打开，进入：5.5点击软件右上角被测目录，点击B-Scan，进入：5.6点击view下拉菜单中的header，进入：检查参数，不必修改。5.7点击process下拉菜单中的settings进入：选择低频low ferq（低频为雷达天线频率的1/2到1/3之间），高频high ferq (高频为雷达天线频率的2倍)，选择gain信号增益(扫描路线短选择间距短2m/5m，扫描路线长选择间距长50m/100m).Background removal 扫描深度，按天线扫描深度选择一般（0-10）m。move state time(打钩)。点OK。5.8点击view 中的 data information，出现右边图形5.9点击process中filter的vertical bandpass filter F3垂直带通滤波，及 moveStart time f1去除直达波（雷达天线里面自己的接发收波）。及background removal F2背影去除,。点击process中gain 中的linear gain F4(线性增益)及smootheD gain F5(平滑增益)如下图5.10或者在按F3和F1后 ，点击（如下图）进行对比放大。5.11接着进行画线分层，分手动和半自动，点击INSERT 进行手动分层。如图半自动分层，点击file菜单下面的 save processed data（dtp）保存后，然后关掉该界面，如图接着打开DTP文件格式（软件右下角），选择需要半自动分层画图软件。点击B-Scan进入界面，按shift自动画图，完成后点击右键弹出线形颜色选择对话框，选择颜色。5.12点击view菜单中的layers进入，调整depth Max5.13点击校准波速。5.14点击file中 export to excel，转化成表格，表格里面包含着点数及分层深度。（c:k2fastwavemission）5.15点击file 中的 save image截雷达图分析完成，关闭软件。6.报告及原始记录检 验 报 告报告编号：工程名称： 宁波饶城东段LM-1标 样品名称： 沥青路面 委托单位： 检测类别： 受检单位： 检 验 报 告报告编号： 共 页第 页委托单位工程名称/检验类别送样人/联系人/样品编号/样品名称混凝土路面/规格/牌号/设计强度/厂家/产地/代表数量/出厂日期/出厂编号/质保单号/批号/现场桩号/结构部位 /取样/成型日期/取样地点现场/样本数量200M/样品描述/检测项目路面厚度/检测依据/综合判定原则JTG E60-2008JTG F80/1-2004/主要仪器设备RIS探地雷达收样/联系日期试验检测日期检验结论 经检验，检测结果见报告第2-14页。 （盖章） 签发日期： 年 月 日备注两层总厚度为10cm。签发： 复核： 试验：一、 前言 我测试中心于2011年08月02日对 LM-1标进行路面厚度检测。二、 检测依据 1、公路路基路面现场测试规程（JTG E60-2008） 2、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）三、检测内容本次检测内容为沥青路面厚度 四、检测方法及原理4.1 检测方法：本次检测采用意大利IDS公司RIS探地雷达,配置主频为1600MHz的屏蔽天线，可有效地屏蔽来自周边的干扰，使纪录质量更加清晰可靠。测线布设于距中心线1.5m,天线沿沥青路面表面连续扫描。 4.2 检测原理：探地雷达检测沥青路面厚度是利用高频电磁脉冲波的反射原理。通过发射天线向衬砌内部目的体发射高频宽带短脉冲电磁波，经目的体反射后返回并由接收天线接收，电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性及几何形态的变化而变化。因此，根据电磁波传播所携带的信息，经过分析、处理与计算，即可获得混凝土路面厚度及质量缺陷等信息。探地雷达接收到的信号通过模数转换处理后送到计算机，经过滤波、增益恢复等一系列数据处理后形成雷达探测图像。探地雷达图像是资料解释的基础图件，只要地下介质中存在电性差异，就可在雷达图像剖面中反映出来，通过同相轴追踪可以测定各介质反射层的反射波旅行时。根据地下介质的电磁波速和反射波旅行时，由以下公式可计算目的层的深度：式中为目的层的深度，为发射天线和接收天线的间距，值为介质中的电磁波速度，沥青混凝土的电磁波速度暂定为10cm/ns。图1-1为探地雷达的工作原理图。探测时，把雷达天线放置在车后部距离地面20cm，汽车车以35km/h左右的速度沿测线方向移动。随着拖车的移动，探地雷达连续地记录波形图像。通过分析波形图像，检测混凝土路面厚度。图1-1 探地雷达工作原理图五、检测过程5.1采集过程：现场数据采集时，汽车测线向前方向行驶，检测速度控制在35km/h左右。雷达仪主机高速发射雷达脉冲，进行快速连续采集。雷达时间剖面上各测点的位置与道路里程相联系。5.2 室内资料分析处理：由于高频雷达信号衰减很快，现场采集的雷达资料不能直接进行分析与解释，必须使用专用雷达软件，经滤波、增益恢复等一系列处理后，才能显现所需要的雷达图像信息。雷达记录经一系列处理后形成雷达图像，综合分析雷达图像及提取的单道记录，判读各探测目的层的雷达波形形态和图像特征，则可确定目的层在图像中的位置。探地雷达检测沥青路面主要反映检测沥青路面厚度等。根据沥青混凝土的界面反射、电磁波旅行时和沥青混凝土的电磁波速度即可计算沥青面层的厚度。六、关于可能存在的深度测量误差的说明（1）时深转换误差：根据电磁波时深转换公式，当沥青混凝土内部存在缺陷时，电磁波的介电常数发生变化，其次用于修正测量深度的取芯芯的数量、芯样厚度测量准确性也会对波速的校准产生一定的影响；(2)人为误差：对雷达图像进行分析时，首先必须对信号的初至时间进行读取，人为读数的时差一般为0.1ns，由此产生的单点深度误差最大可达1.5cm，但是整体偏薄的路段可不考虑此因素。七、检测结果具体检测结果见附件工 程 实 体 检 测 报 告 （沥青路面厚度检测结果汇总表） 第 页共 页工程项目： LM-1合同段测试路段:K24+240K30+400测试规程公路路基路面现场测试规程（JTG E60-2008）评定标准JTG F80/1-2004总厚度设计值(cm)10.0 项目合格率(%)合同段车道里程桩号检测点数平均值（cm）标准差（cm）代表值（cm）合格率1（%）合格率2（%）LM-1左幅K24+240K25+000759.7 0.836 9.6 58.7 66.7 K25+000K26+0009010.8 1.415 10.6 35.6 80.0 K26+000K27+000649.8 1.433 9.5 26.6 56.3 K27+000K28+0002110.3 0.935 10.0 57.1 81.0 K28+000K29+00010010.8 0.969 10.6 59.0 90.0 K29+000K30+00010010.8 1.091 10.5 34.0 84.0 K30+000K30+4003911.0 0.531 10.8 69.2 97.4 备注合格率1：桥面厚度为9.5cm且1.1cm的合格点数占该路段总点数的百分率合格率2：桥面厚度为9.5cm合格点数占该路段总点数的百分率工 程 实 体 检 测 报 告 （沥青路面厚度检测结果汇总表） 第 页共 页工程项目： LM-1合同段测试路段:K24+240K30+400测试规程公路路基路面现场测试规程（JTG E60-2008）评定标准JTG F80/1-2004总厚度设计值(cm)10.0 项目合格率(%)合同段车道里程桩号检测点数平均值（cm）标准差（cm）代表值（cm）合格率1（%）合格率2（%）LM-1右幅K24+230K25+0007710.6 1.081 10.4 57.1 87.0 K25+000K26+0009811.3 1.157 11.2 42.9 95.9 K26+000K27+0006411.9 1.208 11.6 18.8