探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在半剛性瀝青混凝土路面檢測(cè)中的應(yīng)用

深圳高速工程顧問(wèn)有限公司，廣東 深圳 518040

由于修建的公路質(zhì)量各有差異。再加上公路的壽命年限限制、日益增長(zhǎng)的交通壓力等原因，運(yùn)營(yíng)中的道路各種病害產(chǎn)生。路面層下部的病害肉眼不易檢查，因而，采取新的手段，提前發(fā)現(xiàn)和查找公路內(nèi)部病害是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要措施之一。

1 半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

半剛性路面基層具有承載能力高、荷載擴(kuò)散能力強(qiáng)和整體板結(jié)性好的優(yōu)點(diǎn)，但半剛性基層的抗疲勞能力很差。路面可能出現(xiàn)縱縫、橫縫、網(wǎng)裂、龜裂等現(xiàn)象，路基就可能出現(xiàn)諸如沉陷、疏松等路基變形情況，局部還會(huì)存在路基開(kāi)裂的現(xiàn)象。

目前，針對(duì)半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層病害的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要包括：貝克曼梁或落錘式彎沉儀；以探地雷達(dá)（GPR）、瑞雷波和超聲波等新檢測(cè)技術(shù)在公路路面結(jié)構(gòu)層無(wú)損檢測(cè)中應(yīng)用研究。

探地雷達(dá)公路檢測(cè)技術(shù)存在以下問(wèn)題尚待解決：

（1）不同路段道路內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)存在偏差

（2）道路內(nèi)部損害異常GPR 圖像缺乏評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)

（3）無(wú)專(zhuān)門(mén)的GPR 公路路面檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

（4）GPR 信號(hào)處理水平低

2 GPR 在半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)適用范圍

2.1 瀝青路面損壞

造成瀝青路面病害的原因主要是道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不妥當(dāng)、個(gè)別施工單位質(zhì)量把控不嚴(yán)、日益增加的車(chē)流量。目前瀝青路面的病害大概有以下幾種：縱橫向裂縫、龜裂、網(wǎng)裂、翻漿、波浪、沉陷、隆起、泛油、脫皮、坑槽、磨損、松散、松散、車(chē)轍等。

2.2 適用范圍

路面探地雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)適用于路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部病害檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容主要包括：路面結(jié)構(gòu)層厚度，層間粘結(jié)不密實(shí)，基層破碎、松散、裂隙，層間富水、高含水等內(nèi)部缺陷檢測(cè)。

2.3 工作流程

路面探地雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要工作流程：

（1）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集；

（2）探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理；

（3）探地雷達(dá)檢測(cè)成果解釋分析。

3 深圳某高速公路維護(hù)修繕工程雷達(dá)應(yīng)用實(shí)例

3.1 工程案例

K1+960 至K2+010 段，長(zhǎng)度為50m，見(jiàn)圖1，該段上面層厚度5cm，中面層厚度6cm，下面層厚度6cm。

雷達(dá)成果圖1 所示，上圖明顯可以看到在位于十七厘米附近的位置GPR 的信號(hào)強(qiáng)，出現(xiàn)了GPR 軸向的反射，同時(shí)這里的反射波變長(zhǎng)，由此可以推斷此處上下層連接不結(jié)實(shí)。但是不太去分辨上下層結(jié)合處的GPR 反射情況，由此可以推斷該地方的狀態(tài)可能是離析，達(dá)不到脫空的標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 下面層離析典型雷達(dá)成果圖

從鉆取的巖芯圖2 所示，下、中、上各個(gè)層結(jié)合比較密實(shí)，成為一個(gè)共同受力體，然而在瀝青層和基層交界處取芯碎裂，因而證明上述GPR 反射情況，瀝青層和基層發(fā)生了離析。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)取芯

3.2 判斷準(zhǔn)則

造成瀝青層和基層發(fā)生了離析的原因是小的碎粒以及粉狀物。這些非憎水性物質(zhì)含水量增大，在GPR 反射波型出現(xiàn)各種較強(qiáng)的不規(guī)律性，斷裂性。

4 結(jié)語(yǔ)

由于檢測(cè)材料介質(zhì)復(fù)雜不一，使得探地雷達(dá)檢測(cè)很大程度上需要操作和判讀人員的經(jīng)驗(yàn)，在檢測(cè)方法和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的建立上還不十分成熟。本文通過(guò)工程實(shí)踐，對(duì)探地雷達(dá)瀝青路面典型病害無(wú)損檢測(cè)進(jìn)行了研究：

（1）結(jié)合深圳某高速公路維護(hù)修繕工程，對(duì)雷達(dá)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析整理，給出了綜合識(shí)別瀝青面層離析。為建立路面病害圖像的判別標(biāo)準(zhǔn)提供了實(shí)踐基礎(chǔ)和理論依據(jù)。

（2）半剛性瀝青混凝土路面離析在GPR 反射波表現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)律和典型的特征。利用GPR 反射技術(shù)進(jìn)行瀝青混凝土路面狀態(tài)檢查和評(píng)定，在不損害原有路面的情況下，達(dá)到迅速、精確判定路面病害情況和病害位置，綜上，GPR 反射技術(shù)是瀝青路面典型病害無(wú)損檢測(cè)的有效手段。