城市道路路面结构层以下病害检测

　　摘 要：近些年，随着城市化步伐的加快，城镇化发展带动市政道路、高速公路等快速发展，但总体建设和管理水平严重滞后，导致道路越来越多的出现路面塌陷裂缝等问题，给人们的生活生产带来安全隐患。为防患于未然，科学的检测分析技术势在必行。地质雷达探测、地震映像是现在有效、快速、较精准的技术。

　　关键词：路表裂缝;路表沉陷;地质雷达;地震映像

　　1 城市道路病害及探测技术现状

　　近些年，随着城市化步伐的加快，城镇化发展带动市政道路、高速公路等快速发展，但总体建设和管理水平严重滞后，导致道路越来越多的出现路面塌陷裂缝等问题。很多道路病害诱因是路面结构层以下先产生病害(管道破损漏水、水土流失产生空洞、道路临近周边工程行为影响等)，社会上相关检测需求较多。传统的开肠破肚式铺设和修护管道的方式已经不再适应时代的需求，非开挖管道铺设及修补技术已经越来越广泛的应用到城市的管线工程中，相关检测技术是管道修复的前提保证。

　　目前城市道路病害检测技术主要是地质雷达，地震映像，该技术能做到高精度、无损、快速直观，而探地雷达在金属和非金属管线的探测上都行之有效。

　　2 地质雷达探测、地震映像工作原理

　　2.1 地质雷达探测工作原理

　　地质雷达由一体化主机、天线及相关配件组成。雷达工作时，向地下介质发射一定强度的高频电磁脉冲(几十兆赫兹至上千兆赫兹)，电磁脉冲遇到不同电性介质的分界面时即产生反射或散射，地质雷达接收并记录这些信号，再通过进一步的信号处理和解释即可了解地下介质的情况。

　　地质雷达接受信号的大小与雷达天线的特性、地层的衰减、目标体的深度和反射特征以及雷达的工作频率和发射功率均有关系。在仪器性能和地下介质一定的情况下，探测深度取决于工作频率选择及地层的衰减系数。一般天线频率越高，则探测深度越浅，分辨率越高;天线频率越低，则探测深度越深，分辨率越低。

　　2.2 地震映像工作原理

　　本工程地震映像探测采用美国SI公司生产的S-Land数字化地震勘探采集系统进行探测，该仪器具有集成、高效、轻便和抗干扰能力强等优点。

　　地震映像法是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的是一种常用的浅层地震勘探方法。这种方法可以利用多种波作为有效波来 进行探测，也可以根据探测目的的要求仅采用一种特定的波作为有效波。除常见的折射波、反射波、绕射波外，还可以利用有一定规律的面波、横波和转换波。在这种方法中，每一测点的波形记录都采用相同的偏移距激发和接收。在该偏移距处收到的有效波具有较好的信噪比和分辨率，能够反映出地质体沿垂直方向和水平方向的变化。

　　3 地质雷达探测、地震映像在工程中应用

　　3.1 工程概况

　　2018年10月为查明探测范围内路基土的质量状况、是否存在脱空等质量问题，为市政工程道路养护提供依据，成基市政建设发展有限公司委托我司对中环路东兰路口漕宝路匝道入口处进行地质雷达及地震波映像法探测。

　　3.2 地质雷达现场探测

　　3.2.1 测试方法

　　利用SIR-4000型地质雷达， 配置400MHz天线进行检测。雷达检测时，沿布置测线前进，由雷达系统高速发射雷达脉冲，进行快速连续采集，雷达时间剖面上各测点的位置和测线位置相联系。

　　3.2.2 测线布置

　　本次地質雷达探测测线布置布设原则为纵测线平行于道路的走向近东西向，对于极个别的地方布置扫面作业或其它方向的测线。本次地质雷达探测共布置测线 6 条，测区长度 50m。

　　3.2.3 数据处理概述

　　工程现场采用SIR-4000型地质雷达对中环路东兰路口进行了地质雷达探测，后期采用 RADAN7 后处理软件进行编辑、数字滤波、距离归一化等数据处理步骤，使用交互式解释方法对各分层反射波进行拾取，就可以根据探测需求选用不同的显示方式突出目标物。

　　3.2.4 雷达数据解释

　　1号测线：异常出现于 30m～42m 处，埋深起始于 0.5m，同相轴不连续，信号强度与两侧路面存在明显差异，推测该段路面以下路基土与两侧道路存在明显差异，初步推断该段地层与其他位置地层相比，较为松散。

　　2号测线：主要异常出现于 30m～42m 处，埋深起始于 0.5m，同相轴不连续，信号强度与两侧路面存在明显差异，推测该段路面以下路基土与两侧道路存在明显差异，初步推断该段地层与其他位置地层相比，较为松散。

　　3号测线：异常出现于 30m～42m 处，埋深起始于 0.5m，同相轴不连续，信号强度与两侧路面存在一定差异，推测该段路面以下路基土与两侧道路存在差异，初步推断该段地层与其他位置地层相比，较为松散。

　　4号测线：45m 处异常反映为中环线上污水井井室影响;异常出现于 30m～42m 处，埋深起始于 0.5m，同相轴不连续，信号强度与两侧路面存在差异，推测该段路面以下路基土与两侧道路存在差异，初步推断该段地层与其他位置地层相比，较为松散。

　　5号测线：45m 处污水井造成的异常反应仍然存在，4m 处存在波列不连续现象，深度 0.3～0.5m，根据管线资料，疑为路灯电缆预排管;异常出现于 30m～42m 处，埋深起始于 0.5m，同相轴不连续，信号强度与两侧路面存在差异，推测该段路面以下路基土与两侧道路存在差异，初步推断该段地层与其他位置地层相比，较为松散。

　　6号测线：22m 处为雨水篦的影响，39m 处异常来源为自来水小阀门;异常出现于 46m～47m 处，该段路面可见凹陷，异常反应显示该处路面段波列不连续，下方有弧状反射波列，推测该段路面下方存在不密实情况。

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文章名称： 城市道路路面结构层以下病害检测

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