DB15／T 2617-2022  公路路基路面三维探地雷达检测规程

三维探地雷达设备主要性能应满足如下要求： a）天线通道数不少于8道，各通道应保持良好的一致性； b）A/D转换位数不应小于16bit； c）距离标定误差不大于±2%:

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以上信息安全技术标准规范范本，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

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： f 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，

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= 2amax... ...........

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 软件界面中“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%o。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

测验证为前期检领测分析的本补充作， 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、 勾内部裂缝、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：

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； 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

收吉编制付合如下要求： 报告编写应根据任务书、设计书及有关文件进行； 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： 标准信息服务平 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； 一金属板反射波振幅。

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，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检测试验，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

t一双程旅行时间（ns）； 服 d一标定目标厚度（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

B.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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图B.1探地雷达共中点法测量介电常数示意图

三维探地雷达现场记录表如表C.1所示。

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暖通空调管理表C.1三维探地雷达现场记录表