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文档简介

ICS93.080

CCSP66

32

江苏省地方标准

DB32/TXXXX.1—202X

公路路基路面三维探地雷达检测规程

TechnicalRegulationof3DGroundPenetratingRadardetectionforRoadSubgrade

andPavement

(征求意见稿)

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

发

江苏省市场监督管理局

布

DB32/TXXXX.1-202X

公路路基路面三维探地雷达检测规程

1范围

本文件规定了三维探地雷达公路路基路面检测的设备、检测程序、数据分析等要求。

本文件适用于各等级公路路基路面结构裂缝、层间粘接不良、材料松散破碎、脱空富水等内容检测,

其他等级公路路基路面检测可参考执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

JT/T940公路断面探伤及结构层厚度探地雷达

JGJ/T437城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准

JTG3430公路土工试验规程

JTG3450公路路基路面现场测试规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

三维探地雷达3Dgroundpenetratingradar

采用阵列天线电磁波发射、接收技术,通过采集多通道反射信号反映地层纵剖面与横剖面地质情况,

能够形成高密度三维立体电磁波数据的一种探地雷达,可用于公路工程结构裂缝、层间粘接不良、材料

松散破碎、脱空富水等检测,为一种无损检测技术。

3.2

探地雷达天线GPRantenna

探地雷达发射和接收电磁波的装置,分为发射天线及接收天线。探地雷达天线分为脉冲式与频率步

进式,以Hz为单位。

3.3

相对介电常数relativedielectricconstant

介质相对于真空的介电常数,以字母表示。

3.4

天线频率antennafrequency

探地雷达天线发射的高频电磁波频率,公路检测中天线频率一般在200MHz-1.6GHz。

3.5

时窗timewindow

探地雷达接收信号的时间范围。

3.6

天线间距antennadistance

三维探地雷达相邻2个发射天线的间距,也称为三维探地雷达的横向分辨率。

1

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3.7

扫描频率scanningfrequency

沿三维探地雷达前进方向,1秒内单组天线发射与接收信号的数量,也称为三维探地雷达的纵向分

辨率。

3.8

采样率samplingnumber

单位时间内的采样点数,采样点数越多,单道采集需要的时间越多;理论上采样点数越多,垂直分

辨率越大。

3.9

深度分辨率scanningfrequency

沿公路深度方向,探地雷达分辨最小异常体的能力,受公路材料相对介电常数、最小异常体相对介

电常数、天线频率影响。

3.10

有效探测深度effectivedetectiondepth

三维探地雷达沿公路深度方向的探测深度,受公路材料相对介电常数、最小异常体相对介电常数、

天线频率影响。

3.11

有效覆盖宽度effectivedetectionwidth

沿公路横断面方面,单次三维探地雷达检测的扫描宽度。

3.12

信噪比signal-noise-ratio

有效信号功率与干扰信号(噪声)功率之比。

3.13

同相轴events

探地雷达数据中相邻道振动相位相同的极值(波峰或波谷)的连线。

3.14

信号预处理signalpre-processing

在结构损伤识别前,对探地雷达信号数据的处理工作,包括增益、滤波、偏移归位、背景去噪。

3.15

增益gain

对探地雷达波信号进行放大或补偿的处理方法。

3.16

滤波wavefiltering

根据有效信号与干扰信号的频率分布差异,采用合理的滤波器,将干扰信号尽可能去除,保留更多

有效信号的数据处理方法。

3.17

偏移归位migration

探地雷达波信号记录中将每个地下反射点移动至原有位置的数据处理方法。

3.18

2

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背景去噪backgroundnoiseremoval

通过对选定信号在整个剖面消除一致性的噪声,抑制水平一致性的能量,达到使雷达电磁波信号清

晰的处理方法。

3.19

三维探地雷达智能算法3DGPRintelligentalgorithm

采用传统机器学习或者深度学习技术,依据预处理后的探地雷达A-scan、B-scan或者C-scan,自动

分析公路结构损伤类型、位置、尺寸等。

3.20

公路结构损伤pavementstructuredefects

公路路基路面内部的损伤,江苏省公路典型结构损伤包括结构裂缝、层间粘接不良、材料松散破碎、

脱空富水。

3.21

A-scan、B-scan、C-scan

A-scan是单道波形图,也成为雷达信号或者雷达反射信号;B-scan是二维剖面图,也称为雷达图谱

或者雷达剖面图;C-scan三维数据,多个二维剖面堆叠形成。

图1三维探地雷达A-scan、B-scan、C-scan示意图

4一般规定

4.1检测对象

三维探地雷达检测对象是公路结构损伤。

4.2检测时间

公路脱空富水分布检测可在每年3月至10月进行,检测前应通过钻探资料进行对比试验,调查测区

内有效波、干扰波分布规律。

4.3检测要求

三维探地雷达检测不可在积水、积冰、积霜等路表富含水分的情况进行,应在待检测公路表面干燥

情况下进行检测。

4.4设备养护

三维探地雷达应每年定期检查、校准和保养,具体要求应符合JT/T940的规定。

5三维探地雷达硬件组成与推荐参数

3

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5.1硬件组成

三维探地雷达硬件包括雷达主机、雷达天线、采集触发系统、测量接收定位系统、行进编码器等,

如图2所示。

图2三维探地雷达设备示意图

三维探地雷达设备主要性能应满足如下要求:

1.天线通道数不少于8道,各通道应保持良好的一致性;

2.A/D转换位数不应小于16bit;

3.距离标定误差不大于±2%;

4.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;

5.垂直分辨率不大于0.5ns;

6.测量接收定位系统的分辨率为厘米级。

5.2参数选取

5.2.1天线参数

若选择的天线为脉冲式,可按公式(1)确定天线中心频率:

15000

式中:��=1

���

fc——天线中心频率(MHz);

X——分辨率(cm);

εr——公路结构层平均相对介电常数,常见道路工程相关材料相对介电常数见附录A。

若选择的天线为频率步进式,可按公式(2)确定天线带宽:

式中:1�

𝐵=��2

BW——天线带宽(GHz);2��

α1——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——光速,一般取30(cm/ns)。

5.2.2频率带宽

天线中心频率或天线带宽选择宜参考表1。

表1天线参数选定表

检测深度(m)测量误差允许范围(cm)中心频率(GHz)带宽(GHz)

0-0.04±1.03.2-3.43.3-3.5

0.04-0.10±1.02.9-3.13.1-3.2

4

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0.10-0.18±1.02.8-3.03.0-3.1

0.18-0.36±2.02.3-2.82.6-3.0

0.36-0.54±3.51.3-2.31.5-2.6

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

时窗长度可按公式(3)确定。

式中:2�𝑚�

�=�23

W——时窗长度(ns);�

α2——加权系数,一般取2~2.5,目标深度越小,加权系数越大;

dmax——最大检测深度(m);

v——电磁波在介质中的传播速度(m/ns)。

5.2.4扫描频率

扫描频率可按公式(4)确定。

�

式中:∆X=

4����

∆X——扫描频率;

fc——天线中心频率(MHz);

C——光速,一般取30(cm/ns);

εr——公路结构层平均相对介电常数,常见道路工程相关材料相对介电常数见附录A。

5.2.5采样率

采样率可按公式(5)确定。

式中:�∙��∙�

�=5

S——采样率;500

W——时窗长度(ns);

fc——天线中心频率(MHz);

k——采样率调整系数,根据天线中心频率调整,一般取6~10。

5.2.6深度分辨率

深度分辨率可按公式(6)确定。

��

��==6

式中:22����

Rv——深度分辨率;

λ——波长;

fc——天线中心频率(MHz);

C——光速,一般取30(cm/ns);

εr——公路结构层平均相对介电常数,常见道路工程相关材料相对介电常数见附录A。

6检测准备及环境要求

6.1前期资料调查

前期资料调查主要包括如下内容:

1检测区域车道数、线型、路面结构、道路材料信息、交通量等相关资料;

2检测区域近3年内路面养护及维修等相关信息;

3检测区域内历年检测结果,重点关注结构裂缝、富水脱空等损伤;

5

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4.检测区域检测时间段及其前后1天的天气情况,避免雨天作业;

5与检测工作有关的其他资料,如检测区周边岩土工程施工情况等。

6.2现场踏勘

现场踏勘主要包括如下内容:

1.现场校核检测路段内的车道数与桩号控制点;

2.记录检测路段内对检测工作有影响的环境干扰因素;

3.条件允许下建议每5km钻取2个芯样,用于相对介电常数标定。

6.3检测环境要求

检测环境包括如下要求:

1.检测环境温度(路表温度)应在-20℃~50℃范围内;

2.待测道路应保证路面清洁、平整,无大块凸起物;

3.检测过程中应远离电磁信号干扰较强区域;

4.待测路面无明显积水,无降雨、降雪及沙尘干扰。

7现场检测

7.1硬件标定与检查

硬件标定与检查包括如下内容:

1.行进编码器标定:选取平整、无坡度路侧区域,在路表上划定10-20米区间,承载车行驶至起点,

点击行进编码器控制系统中“开始标定”或同功能按钮,承载车沿直线行驶至终点,点击系统中“标定

完成”或同功能按钮,输入实际承载车行驶距离,完成标定工作。行进编码器至少进行2次标定,误差

应不大于2‰。

2.检测不同结构或材料的公路路基路面时,应标定公路结构层材料相对介电常数。标定段长度5km,

标定点位个数不少于2个,标定段内相对介电常数取平均值。标定方法包括手持式介电常数仪法、室内

介电常数测定法、金属薄板法等。公路常见材料相对介电常数范围见附表A.1。

3.GPS与时钟采用产品说明书要求方法进行标定,误差应不大于1%。

4.三维探地雷达离地高度应提前测定,测定三维探地雷达接发天线中心至路表高度。离地高度测

量与三维探地雷达检测时的车辆荷载应保持一致。三维探地雷达离地高度要求见表2。

5.三维探地雷达检测前应采用系统时间触发模式检测各接发天线是否异常。如有异常,需及时排

除。若现场无法排除,需返厂维修。

表2三维探地雷达离地高度

天线中心频率(MHz)带宽(GHz)行驶速度(km/h)悬空高度(cm)

2800~32003.0~3.5

2300~28002.6~3.030~8030~60

1300~23001.5~2.6

900~13001.0~1.520~3010~30

400~10000.6~1.0<20<10

7.2现场检测

现场检测步骤如下:

1.按照使用说明中的安装方法将雷达主机、雷达天线、行进编码器、GPS、时钟等安装牢固,雷

达天线应安装于承载车后方。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;

2.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。若系统有其他预处理操作要求,按使用说明执行。

3.根据探地雷达有效覆盖宽度、主要结构损伤类型、公路结构层相对介电常数、测区地形、工程

地质情况提前布置测线。待检测路段每个检测方向应至少检测一个主要行车道。一、二、三、四级公路

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的路面技术状况检测宜选择技术状况相对较差的方向。对于有效覆盖宽度小于70%车道宽度的三维探地

雷达,一个主要行车道至少扫描2次,再依据GPS与行进编码器数据将2次扫描结果进行拼接,拼接后的

有效覆盖宽度小于70%车道宽度。

4.三维探地雷达检测车行驶速度应不低于检测车道最低形式速度,检测过程中建议跟随道路预警

车进行预警保护。

5.三维探地雷达检测车作业过程中,车内至少配置2名操作人员与1名司机,1名操作人员依据雷达

采集系统要求进行操作,另1名操作人员进行检测过程记录,记录内容见附表B.1。

6.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。

7.3复测验证

1.复测验证为前期检测分析的补充工作,复测验证比例不少于异常信号区总数的10%。为了消除

外界环境、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。

2.宜对结构裂缝、层间粘接不良、材料松散破碎、脱空富水等影响公路服役性能的损伤进行钻孔

验证等试验,达到准确核实路基路面内部缺陷的目的。

8数据分析

8.1信号预处理

信号预处理应包括以下步骤:

1.进行零点校正,明确地面反射点的位置;

2.对自由连续采集的数据进行水平距离归一化处理;

3.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;

4.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;

5.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;

6.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;

7.在其它方法处理完后,改变反射信号的振幅特征。

8.2结构损伤分析

1.路基结构损伤状况可采用人工分析和自动分析方式。

2路面结构损伤状况采用自动分析方式。

3.本小节涉及人工分析应包括内容与步骤,自动分析内容与步骤见“10三维探地雷达自动分析算

法推荐”。

4.结构损伤人工分析应包括以下内容:

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、历史沉陷等调查资料及测区地质及天气资料;

e)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剖面图像对比分析

确定;

f)雷达剖面图像上应标明路基路面内部异常信号的类型、桩号、埋深。人工标注按“9公路结构

损伤典型探地雷达图谱”执行。

g)分析结果按附表C.1与附表C.2要求记录。

h)探地雷达数据其他分析流程应符合JGJ/T437中的规定。

8.3报告编写

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;

7

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b)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

上编写;

c)成果报告应包含复测的验证结果;

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、附件目的明确、配置合理、美观整洁。

2报告主要包括以下内容:

a)项目概况

b)项目路段运营情况

c)检测内容、方法、依据

c)检测原理

d)工作量完成情况及质量评述;

e)检测结果(附表C.1与附表C.2是必须项)

f)养护建议

g)附图、附表。

9公路结构损伤典型探地雷达图谱

表3公路结构损伤典型探地雷达图谱表

图谱特征

病害类型物理特征

B-ScanC-Scan

开口向下对称“双曲线”

由基层温缩、干缩效应横向裂纹状细条带

形,顶端有间断“”

或车辆动载引起的道路

结构裂缝结构层开裂,其内部充

填介质通常为空气,介

电常数小于周边介质

由施工期间压实不足、中部较强振幅的连续同

较强振幅呈区域化分布

基层自然沉降、唧泥等相轴,两端有绕射波

引起的层位局部分离,

层间粘接不良

其内部充填介质通常为

空气,介电常数小于周

边介质

振幅较强,同相轴不连

较强振幅呈现区域化分

面层、基层混合料粘结续,内部波形杂乱,多

布,雪花状明显

料缺失,形成集料松散,次波明显

空隙率大;或路基土体

材料松散破碎

不密实,空隙率高于周

边土体,介电常数一般

小于周边介质

多为平板状,可为双曲

混合料或土体在水冲刷“较强振幅呈现区域化分

线形,起始点较模糊,

下粘结料及细料流失或”布,区域较小

路基自然沉降,形成层多次波较明显

脱空富水间脱离、不连续,多为

扁平状空腔,内部一般

含水,介电常数远大于

周边介质

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10三维探地雷达自动分析算法推荐

10.1人工分析

不具备自动数据分析条件的路线或路段,应采用人工分析方法,人工分析应严格遵守本文件第8章

与第9章要求。

10.2路基分析推荐

路基结构损伤状况可采用人工分析和自动分析方式。

10.3路面分析推荐

路面结构损伤状况采用自动分析方式。

10.4自动分析内容

路基路面结构损伤状况自动分析内容应包括结构裂缝、层间粘接不良、材料松散破碎、脱空富水等

结构损伤的类型与埋深自动分析。结构损伤的尺寸自动分析不作为强制分析内容。

10.5自动分析要求

路基路面结构损伤状况自动分析应符合现行《多功能路况快速检测设备》(GB/T26764)和《公路路

面技术状况自动化检测规程》(JTG/TE61)的规定。

10.6自动化检测要求

路面损坏自动化检测应满足下列要求:

1.每个检测方向应至少检测一个主要行车道。一、二、三、四级公路的路面技术状况检测宜选择

技术状况相对较差的方向。对于有效覆盖宽度小于70%车道宽度的三维探地雷达,一个主要行车道至少

扫描2次,再依据GPS与行进编码器数据将2次扫描结果进行拼接,拼接后的有效覆盖宽度小于70%车道

宽度。

2.路基路面结构损伤状况每10米统计损伤类型与埋深,损伤尺寸无强制要求。

3.路基路面损伤应纵向连续检测,横向有效覆盖宽度不少于70%车道宽度。检测设备横向分辨率

不少于8厘米,深度分辨率不少于2厘米,有效探测深度覆盖检测要求深度。最深有效探测深度的信噪比

不低于15dB。数据分析宜采用机器自动分析,类型识别准确率应达到85%以上,埋深分析误差低于10%。

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附录A

(资料性)

常见材料相对介电常数

常见公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

材料相对介电常数材料相对介电常数

空气1沥青混凝土3~10

淡水81水泥混凝土4~15

冰2~5土3~20

沥青3~-6水泥4~6

玄武岩7~9石灰岩4~8

注:沥青混凝土、水泥混凝土、土为“颗粒-空气-水”组成的多向介质材料,具体相对介电常数受当地环境条

件影响,检测前建议采用手持式介电常数仪或其他标定设备进行标定。路面材料空隙与含水率计算可按照JTGE42,

土工材料空隙与含水率计算可按照JTG3430。

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附录B

(规范性)

三维探地雷达现场记录表

三维探地雷达现场记录表如表B.1所示。

表B.1三维探地雷达现场记录表

路段名称及起止桩号:操作人:

编号:记录人:

检测地点:仪器型号:天线频率范围(MHz)日期:

干干整

测线测线起点终点测线备

扰源种扰源标桩号标

编号方向桩号桩号长度(m)注

类记号记号

注:单条测线长度不超过10km;干扰源标记号与整桩号标记号要求三维探地雷达采集软件或者

硬件具有数据标记与记录功能。

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附录C

(规范性)

三维探地雷达结构损伤分析与统计表

三维探地雷达结构损伤分析表如表C.1所示。

表C.1三维探地雷达结构损伤分析表

桩号损伤损伤损伤桩号损伤损伤损伤

类型埋深长度类型埋深长度

表C.2三维探地雷达结构损伤统计表

长度结构裂缝层间粘接不良材料松散破碎脱空富水

区间

(km)(处)(处)(10m)(处)

12

江苏省地方标准

《公路路基路面三维探地雷达检测规程》

征求意见稿

编制说明

技术规程编制组

2025年04月

一、项目背景

(一)背景

近年来,江苏省公路交通事业快速发展,高速公路和普通国省干线

公路里程不断增加,路网结构日趋复杂,交通量和重载交通比例持续提

高,对公路路基路面结构安全和使用性能提出了更高要求。传统路基路

面检测手段在内部结构病害识别方面存在检测效率低、精度不足、对交

通干扰大、检测结果主观性强等问题,难以满足现代公路养护向“主动

预防、状态维修、精准养护”转型的需求

三维探地雷达技术具有无损、快速、高分辨率及可实现三维立体成

像等优势,能够获取路基路面内部结构层厚度、层间粘结状况、材料密

实度以及脱空富水等病害信息,为公路结构安全评估和养护决策提供重

要支撑。当前国内虽已发布部分探地雷达相关标准和规程,但专门针对

“公路路基路面三维探地雷达检测”的系统性技术规程仍相对缺乏,特

别是在结合江苏省公路结构形式、材料特性与环境条件方面尚无统一的

省级技术标准。

在此背景下,组织编制《公路路基路面三维探地雷达检测规程》

(以下简称“本规程”),对于规范三维探地雷达在江苏省公路路基路

面领域的应用具有迫切必要性。

(二)意义

1、为公路路基路面三维探地雷达检测提供统一技术依据。通过明

确设备技术指标、参数选取方法、现场作业流程、数据处理及病害识别

方法,解决不同单位检测方法不统一、结果不可比的问题。

2、支撑公路养护管理精细化、智能化水平的提升。依托三维探地

雷达大范围快速无损检测能力,可为养护决策提供精细、连续的结构病

害信息,实现病害早期识别和风险分级,为养护资金优化配置提供技术

2

支撑。

3、推动三维探地雷达技术在江苏省的推广应用。通过制定具有针

对性和可操作性的地方标准,引导设备研发、检测机构和管理单位在统

一技术框架下协同创新,促进产学研用深度融合。

4、具有良好的社会、经济和安全效益。标准的实施可减少开挖破

坏性检测和反复返工,降低养护成本和交通干扰,提升公路运行安全水

平,具有显著的综合效益。

二、工作简况

(一)立项计划

本标准为2024年度江苏省地方标准立项计划项目(省市场监督管理

局官网发文公示索引号01400022-0/2024-00270)。由江苏省交通运输

厅提出归口并组织实施。标准名称为《公路路基路面三维探地雷达检测

规程》。

(二)起草单位

本规程由东南大学牵头,联合武汉光谷卓越科技股份有限公司、中

路交科检测技术有限公司、江苏创为交通科技发展有限公司、常熟市公

路事业发展中心、宿迁市公路事业发展中心、江苏苏信交通科技有限公

司、江苏一诺路桥工程检测有限公司、中创未来智能技术(南京)研究

院有限公司、北京华航海鹰新技术开发有限责任公司等单位共同起草。

(三)主要工作过程

1、前期调研与资料收集阶段

编制组系统梳理了国内外探地雷达及相关无损检测领域的法律法规、

国家标准、行业标准和地方标准,重点研究了JT/T940《公路断面探伤

及结构层厚度探地雷达》、JTG3450《公路路基路面现场测试规程》、

JTG3430《公路土工试验规程》、JGJ/T437《城市地下病害体综合探测

3

与风险评估技术标准》等规范性文件,为标准条文的完善提供依据。

2、实践总结与技术路线论证阶段

结合江苏省典型高速公路和普通公路的结构形式和环境特点,编制

组总结了三维探地雷达在路基路面病害检测中的工程实践经验,形成适

应本省特点的设备参数选择、现场布设和数据处理流程,并在工作大纲

中明确技术路线和章节框架。

3、标准草案拟定与修改完善阶段

在前期资料研究和工程实践基础上,形成标准草案和征求意见稿,

对设备组成及指标、检测准备、现场作业、数据分析、典型雷达图谱和

自动分析算法推荐等内容进行了系统梳理,多次组织专家论证和意见征

集,不断修改完善,最终形成本次征求意见稿文本。

4、征求意见与总结反馈阶段

在征求意见过程中,来自公路建设、养护、检测、科研等单位提出

了有关技术指标、参数取值、数据处理流程及成果表达等方面的多条意

见,编制组逐条研究分析,合理采纳或部分采纳,并对相关条款进行必

要调整,确保标准具有科学性和可操作性。

三、编制原则和确定标准主要内容依据

(一)编制原则

1、合规性与协调性原则。本规程以现行国家法律法规和相关国家

标准、行业标准为上位依据,保证各项技术要求不与上位标准发生冲突,

并与公路无损检测及路面技术状况评定相关标准保持衔接和协调。

2、科学性与先进性原则。充分吸收三维探地雷达最新科研成果和

工程应用经验,合理确定硬件性能指标与参数选取方法,鼓励采用自动

化、智能化分析技术,在保证安全可靠的前提下体现技术进步。

3、适用性与可操作性原则。结合江苏省公路结构型式、材料特性、

4

气候条件及养护管理模式,突出条文的针对性和可操作性,使标准既能

覆盖各等级公路,又便于基层单位理解和执行。

4、安全性与经济性原则。通过规范检测流程和参数控制,提高检

测结果的可靠性和一致性,在降低对交通影响的同时,兼顾检测成本与

养护投入效益。

(二)主要内容与依据

1、范围

本章明确本规程适用于各等级公路路基路面结构裂缝、层间粘接不良、

材料松散破碎、脱空富水等病害的三维探地雷达检测,其他公路可参照执

行。

2、规范性引用文件

本章列出了JT/T940、JGJ/T437、JTG3430、JTG3450等与本规程

关系密切的标准,为设备技术要求、试验方法及现场测试提供上位依据。

3、术语和定义

本章对三维探地雷达、探地雷达天线、相对介电常数、天线频率、

时窗、扫描频率、采样率、深度分辨率、有效探测深度、三维探地雷达

智能算法及典型病害等术语进行界定,统一使用概念。

4、一般规定

本章规定检测对象、检测时间、检测环境要求以及设备日常养护等

基本要求,为后续章节提供总体原则。

5、三维探地雷达硬件组成与推荐参数

本章根据明确设备组成(雷达主机、天线阵列、采集触发系统、定

位系统、行进编码器等)及关键性能指标,并给出天线频率、频率带宽、

时窗长度、扫描频率、采样率与深度分辨率等推荐参数公式与选取表格。

6、检测准备及环境要求

5

本章规定前期资料调查、现场踏勘和检测环境条件(气温、路表状

况、电磁干扰等),提出样本芯样钻取及相对介电常数标定的要求。

7、现场检测

本章包括硬件标定与检查(行进编码器、介电常数、GPS与时钟、

离地高度等)以及现场检测布设、检测车行驶速度、人员配置和数据完

整性核查等要求。

8、数据分析

本章对信号预处理、结构损伤人工分析和自动分析提出要求,明确

增益、滤波、偏移、背景去噪等处理步骤以及病害类型识别、成果表达

形式、附表填报和报告编制内容。

9、公路结构损伤典型探地雷达图谱

本章针对结构裂缝、层间粘接不良、材料松散破碎、脱空富水等典

型病害,给出相应B-Scan和C-Scan图谱描述,用于成果解释参考。

10、三维探地雷达自动分析算法推荐

本章对自动分析的内容、精度要求和数据统计方式提出建议。

附录中给出了常见材料相对介电常数、现场记录表和结构损伤分析

统计表等,便于标准实施落地。

上述内容的确定,主要依据江苏省公路路基路面三维探地雷达检测

工程实践成果、相关科研项目研究结果及工作大纲中提出的技术路线。

6

四、与有关法律、法规、规章的关系以及与相关国家标准、行

业标准、地方标准的重复性、协调性分析

本规程的编制遵循《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构

和起草规则》(GB/T1.1-2020)确定的规则及编制格式要求,在内容上

以国家有关公路工程建设、养护管理方面的法律法规为前提,并严格执

行现行强制性标准条款,不与其发生冲突。在技术关系上,本规程以

JT/T940、JTG3450、JTG3430、JGJ/T437等为上位标准,重点在以下

方面进行细化和补充:

1、结合三维探地雷达阵列天线特点,细化了设备组成与关键技术

指标;

2、明确了适用于公路路基路面的检测对象、检测条件和测线布设

原则;

3、针对三维数据特征完善了信号预处理流程及自动分析指标;

4、提出了具有省域适应性的病害类别划分及图谱特征描述。

同时,参考了江苏省及其他地区相关地方标准和技术规程,在条文

设置和技术要求方面力求与同类标准保持一致性,避免重复和矛盾,使

本规程在现有标准体系中起到承上启下、细化实施的作用。

五、定量、定性技术要求在本行政区域内的验证情况

本规程中有关天线频率选择、时窗长度、扫描频率、采样率、深度

分辨率及有效探测深度等定量技术指标,基于江苏省不同等级公路现场

试验、对比钻探和芯样检测结果进行论证和修订,确保推荐参数在本省

范围内具有可行性与适用性。在典型病害识别、自动分析精度等定性要

求方面,编制组依托多条公路示范路段开展三维探地雷达实测与传统检

测/开挖验证的对比研究,对病害类型识别率、埋深误差范围和信噪比

7

要求等进行了综合评价和优化,验证了技术要求的合理性。

六、重大意见分歧的处理依据和结果

无重大意见分歧。

七、预期的社会、经济、生态效益及贯彻实施标准的要求、措

施等建议

(一)预期效益

1、经济效益

通过统一三维探地雷达检测技术要求,可显著提升检测效率和数据

质量,减少重复检测与返工,降低开挖破坏性检测比例和长期养护成本,

具有良好的经济效益。

2、社会效益

规程实施后,可在保障检测质量的前提下降低对交通的干扰,提升

公路运行的安全性和通行舒适度,有助于维护公众出行安全与社会稳定。

3、生态效益

依托无损检测和精准养护,有助于减少材料浪费和大规模翻修改造

频次,降低能耗和碳排放,符合绿色低碳发展要求。

(二)贯彻标准的要求和措施等建议

1、建议由行业主管部门组织开展标准宣贯培训,面向公路建设、

养护、检测和科研单位系统解读标准条款,促进统一理解和执行。

2、鼓励在省内典型公路路段开展示范应用,形成可复制、可推广

的三维探地雷达检测与养护决策应用模式。

3、建议结合标准实施情况和技术发展动态,及时收集各单位在执

行过程中的意见和建议,为后续标准修订和完善积累经验。

8

八、起草单位及人员信息

本指南的起草单位及起草人员的分工如下表所示:

序号姓名所在单位职务/职称项目分工

交通学院院长/

1马涛东南大学项目负责人

教授

总则、方案编制章

2童峥东南大学副教授

节编写

总则、方案编制章

3张伟光东南大学副教授

节

4范剑伟东南大学助理研究员总则、术语

公司董事长、总

武汉光谷卓越科技股份总则、术语、方案

5曹民经理/正高级工

有限公司编制

程师

中路交科检测技术总则、术语、方案

6金光来正高级工程师

有限公司编制

江苏创为交通科技发展有硬件组成与参数推

7孙晋伟正高级工程师

限公司荐、现场检测

检测准备及环境要

8程波常熟市公路事业发展中心中心主任

求

一般规定、算法推

9杨亮宿迁市公路事业发展中心正高级工程师

荐

江苏苏信交通科技有限公检测准备及环境要

10汪祝庆高级工程师

司求

江苏一诺路桥工程检测有典型图谱、推荐参

11徐萌高级工程师

限公司数

一般规定、数据分

12张一鸣东南大学无

析

江苏苏信交通科技有限公一般规定、推荐参

13汪玉生高级工程师

司数

中创未来智能技术(南硬件组成与参数推

14陈亦嘉总经理

京)研究院有限公司荐、现场检测

北京华航海鹰新技术开发硬件组成与参数推

15周廷总经理

有限责任公司荐

九、其他应当说明的事项

无其他应当说明的事项。

9

DB32/TXXXX.1-202X

目次

前言...............................................................................................................................................................................................III

1范围..................................................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...........................................................................................................................................................................1

3术语和定义....................................................................................................................................................................................1

4一般规定.........................................................................................................................................................................................3

4.1检测对象...........................................................................3

4.2检测时间...........................................................................3

4.3检测要求...........................................................................3

4.4设备养护...........................................................................3

5三维探地雷达硬件组成与推荐参数......................................................................................................................................3

5.1硬件组成...........................................................................4

5.2参数选取...........................................................................4

5.2.1天线参数.............................................................................................................................................4

5.2.2频率带宽.............................................................................................................................................4

5.2.3时窗长度.............................................................................................................................................5

5.2.4扫描频率.............................................................................................................................................5

5.2.5采样率..................................................................................................................................................5

5.2.6深度分辨率.........................................................................................................................................5

6检测准备及环境要求..................................................................................................................................................................5

6.1前期资料调查.......................................................................5

6.2现场踏勘...........................................................................6

6.3检测环境要求.......................................................................6

7现场检测.........................................................................................................................................................................................6

7.1硬件标定与检查...................................................

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