1、地质雷达对路面纵向裂缝的检测分析摘要本文首先介绍了美国 GSSI 公司的 SIR-20 型地质雷的技术特性，在此基础上对目标路段进行病害检测，并将检测结果进行了分析。结果表明：SIR-20 型雷达对路面纵向裂缝比较敏感，有助于科研工作者对路面纵向裂缝做出定性判断，较有工程借鉴价值。 关键词地质雷达 病害检测 纵向裂缝 敏感 定性判断 中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号： 1、工程概况 某高速公路上行、下行路段路面于前几年开始出现纵向裂缝多处,基本分布在行车道两轮迹带和硬路肩位置,而且随着时间推移,其变形破坏程度及影响范围均在扩大。 为探明路面裂缝、路基填土密实度及含水状况，通过
2、分析,选用美国GSSI 公司的 SIR-20 型地质雷达对目标路段进行检测。选用雷达天线频率为 400MHZ，假定介电常数为 9 时，此天线的理论探测深度分别近似为2.5m【1】 。 2、检测结果分析 2.1 纵断面 2.1.1 路面状况良好路段 图 1 路面状况良好路段纵剖面 路面状况良好路段的探地雷达纵向剖面图像见图 1，其特征为：同相轴连续,同层同相轴宽度变化极小,无错断,无畸变,无倾斜及弧形反射特征。 在 50ns 时程范围内它反映 5 个结构层（下同）: （1）路面混凝土层（4ns8ns）,厚约 16cm； （2）基层（8ns13ns）,厚约 18cm； （3）二灰级配碎石（13ns
3、20ns）,厚约 18cm； （4）二灰土底基层（20ns28ns）,厚约 18cm； （5）土基（大于 28ns） 。 此时测线均布置在路面良好处,即路基和路面结构层基本正常，大部分剖面表现为正常背景。对此解释为:路基、路面结构层基本正常，无扰动；路基沿公路走向厚度均匀。 2.1.2 路面纵裂处 图 2 路面纵裂路段纵剖面 图 3 路面纵裂路段纵剖面 路面纵裂处路段的探地雷达图像见图 2、图 3，其特征为：同相轴错断,同层同相轴宽窄不一,有畸变,局部呈较强弧形反射,反射能量变化较大,出现竖向带状波形散乱,推测为裂缝。 此时测线均布置在路面纵裂处,其大部分剖面与正常背景表现出较大差异。对此解释
4、为：（a）路基均匀性较差,且已产生一定程度破坏；（b）路面结构层的波形紊乱，表明其内部已形成断裂面,强度低；（c）开裂部位部位滞水较丰富。 2.2 横断面 2.2.1 路面状况良好路段 图 4 路面状况良好路段横剖面 路面状况良好路段的探地雷达横【2】向剖面图像见图 4，其特征为：同相轴连续,同层同相轴宽度变化极小,基本无错断、无畸变,无倾斜及弧形反射特征。 此时测线均布置在路面良好处,即路基和路面结构层基本正常，大部分剖面表现为正常背景。对此解释为:路基、路面结构层基本正常，无扰动。 2.2.2 路面纵裂处 图 5 路面纵裂处横剖面 图 6 路面纵裂处横剖面 路面纵裂处路段的探地雷达图像见图
5、 5、图 6，其特征为：同相轴错断,同层同相轴宽窄不一,有畸变,局部呈较强弧形反射,反射能量变化较大,出现竖向带状波形散乱,为裂缝。 此时测线均布置在路面良好处,路面已产生纵向裂缝。对此解释为：（a）路基填土层同相轴宽窄不一，表明填土层密实度不均匀；（b）路面结构层同相轴紊乱,均匀性、连续性差,表明结构层内部已开裂，强度低；（c）裂缝出现后,雨水进入, 路面路基相应部位滞水较丰富，再加上来回车辆的挤压,使原有路基路面结构进一步受到破坏；（d）裂缝下部有向硬路肩方向(公路外侧) 发展趋势。 3.结论 通过以上分析，可得出如下结论： （1）路面良好路段：（a）路基填土均匀；（b）路面结构层连续。 （2）路面纵裂路段：（a）路基填土均匀性、密实性相对较差；（b）路面裂缝处结构层连续性较差；（c）裂缝处路面路基相应部位含水量相对较高。 （3）雷达作为一种无损检测技术，对检测结果影响的因素较多，对于裂缝深度的判断只是一种估计分析，具体深度应结合钻孔结果精确判断【3】 。 参考文献： 1 郭云开, 王礼尧, 等. 探地雷达在高等级公路工程质量无损检测中的应用研究J. 华东公路, 2002 2 曾昭发 , 刘四新 , 等. 探地雷达方法原理及应用 M. 北京: 科学出版社, 2006. 3 李大心，探地雷达方法与应用，北京地质出版社，1994
