空耦雷达在沥青道路检测中的最优离地高度研究

我国干线公路主要是半刚性基层沥青路面,承担着日益激增交通流量的压力,在长期复杂的自然环境作用、交通荷载以及自然灾害的破坏等条件下,沥青道路可能出现隐患,因此对沥青道路的检测尤为重要。在现有的空气耦合探地雷达天线阵列的基础上,基于时域有限差分的数值模拟正演方法,采用共中心点法(Common Midpoint, CMP)的测量方式,提出了速度谱算法,对多偏移距数据进行处理得出电磁波的传播速度和沥青层厚度,对天线阵列的离地高度对速度谱成像结果的影响进行分析,并对单层和多层沥青进行数据仿真。仿真数据结果表明,天线离地高度为25 cm时,速度谱中能量团最为集中,速度估算相对精确,单层与多层的沥青仿真在该高度条件下估算的沥青层厚度相对误差较小,对探地雷达在道路的检测具有重大意义。

地质雷达非接触式车载系统隧道衬砌检测影响因素研究

借助模型试验和现场试验,文章针对地质雷达由传统接触式检测技术到非接触式多通道检测技术的几个关键技术问题进行探索研究,重点研究了非接触式地质雷达车载系统检测距离、检测速度及天线选型对检测结果的影响。研究结果表明:(1)检测距离为200 mm时效果较好,地质雷达信号经过水平滤波去背景、垂向滤波增益处理后能够形成清晰的雷达图,能较准确判识隧道衬砌质量缺陷,衬砌厚度检测精度可达±3 cm;(2)检测速度为20km/h时,雷达扫描图像清晰,既能保证隧道状态检查车载系统有较好的隧道病害发现能力,又能保证较高的检测效率;(3)对于隧道底部的病害判识,400 MHz空耦天线得到的雷达图,层位清晰,病害显现明显,比400 MHz屏蔽天线检测效果更好;(4)采用400 MHz+900 MHz组合天线进行互相校正时,绝大多数病害在地质雷达图上能够反映出来,应用不同频率天线组合方式是提高车载平台检测系统效率和准确度的有效途径。该研究成果能为我国地质雷达多测线非接触式车载平台检测系统的研制提供重要的技术参考。