短脈沖雷達檢測路基路面厚度操作要求規(guī)范

1、實用文檔短脈沖雷達檢測路基路面厚度及各結構層 布置情況方法實施細則1. 目的和適用范圍1.1 本方法適用于短脈沖雷達無損檢測路基路面厚度及各結構層布 置情況。1.2 本方法的數(shù)據(jù)采集傳輸記錄和數(shù)據(jù)處理分別由專用軟件自動控 制進行。1.3 本方法適用于新建、改建路基路面工程質量驗收和舊路加鋪路面 設計的厚度及各結構層布置情況調查。1.4 雷達發(fā)射的電磁波在路基路面層傳播過程中會逐漸削弱、消散、 層面反射。雷達最大探測深度是由雷達系統(tǒng)的參數(shù)以及路面材料 的電磁屬性決定的。對于材料過度潮濕或飽和以及有高含鐵礦渣 集料的路面不適合用本方法測試。2 儀具與材料技術要求2.1 設備主要組成雷達測試系統(tǒng)由雷

2、達主機、雷達天線、車載測距系統(tǒng)、筆記本 電腦等組成。2.2 測試系統(tǒng)技術要求和參數(shù)（1）距離標定誤差： 0.1%。（2）設備工作溫度： 040。實用文檔3）最小分辨層厚： 60mm。4）系統(tǒng)測量精度要求：見下表。系統(tǒng)測量精度技術要求測量深度（ cm）測量誤差（ mm）測量深度（ cm）測量誤差（ mm）251010255（5）天線：帶寬能適應所選擇的發(fā)射脈沖頻率。通常，在檢測路 面厚度時宜選擇使用 TR HF天線，在檢測路基各結構層情況時宜選擇 使用 TR900天線。（6）收發(fā)器：脈沖寬度 1.0ns ，時間信號處理能力可以適應所需 的測試深度。3 檢測方法與步驟3.1 準備工作（1）本儀器使

3、用前，須檢查儀器各連接端口的狀態(tài)，確保各組成 部件的可靠連接， 并在使用前及使用過程中頂時檢查雷達供電電瓶的 工作情況。（2）根據(jù)檢測需求，選定所使用的雷達天線型號。通常，在檢測 道路面層厚度時，宜選擇 TR HF天線，在檢測道路各結構層厚度時， 宜選擇 TR900天線。實用文檔TR HF 天線 TR 900 天線（3）到達現(xiàn)場后， 操作人員將車載架子安裝于檢測車輛后方的固 定位置， 將天線固定在支持架上； 測距模塊的連接板安裝在一側的后 車輪上，將測距輪固定在連接板的位置上。 然后將測距輪固定部件利 用磁鐵裝置在車體上。使用 AC1500電纜連接雷達主機 ANT.2 接口， 另一端通過電纜延

4、長頭和 TRHF天線連接； 15m測距輪電纜連接測距 輪和主機的 Wheel接口。最后將電源線接口插入主機的 Battery 接口， 將網(wǎng)線接口插入主機的 Lan 接口，另一端插入電腦的網(wǎng)絡接口。 至此 完成整套設備的安裝工作。電纜延長頭3.2 測試步驟（1）鉆孔取芯標定材料的介電常數(shù)： 首先令雷達天線在需要標定 芯樣點的上方采樣， 然后鉆孔取芯， 測得芯樣直觀厚度并將數(shù)據(jù)輸入 到計算程序中，反算得路基路面組成材料的介電常數(shù)或雷達波在材料實用文檔中的傳播速度。鉆孔取芯數(shù)量可根據(jù)實際情況確定， 宜每 1 次成型（攤 鋪）的路基路面工作面取芯 1 次，在不能確定路基路面成型（攤鋪） 情況時宜每 1

5、0000m2至少取芯 1 次。（2）將測區(qū)表面進行清掃，要求使測區(qū)表面無浮塵或積水。（3）檢測操作人員到達選定的位置，由操作人員甲開啟電腦，啟 動操作程序即桌面上的“ K2Fastwave”文件，操作程序為中文版。根 據(jù)所選擇的雷達天線型號設定相應的驅動程序， 在程序主界面右中位 置的“驅動”，一般不變更各型號雷達天線驅動程序的默認設定。之 后在操作程序主界面中點擊啟動主界面左下的“開始增益” ，同時向 操作司機發(fā)布開始指令。 由司機發(fā)動車子向前慢速平穩(wěn)。 程序會驅動 雷達自動完成增益， 待增益結束后，主界面會自動進入采集選擇窗口。 此時由操作人員甲向司機發(fā)布停止指令， 司機應立即停下車子并返

6、回 至起點位置。實用文檔驅動選擇界面注：在此界面中選擇對應的天線的驅動，根據(jù)現(xiàn)場情況看修改時窗值。視窗值的設置參 考：目標深度 20=時窗（例如：測 2.5m 范圍內的數(shù)據(jù)，時窗值應為： 2.5m 20=50ns）其 他地方不需要修改。如果需要修改驅動內部參數(shù)，點擊 Edit radar 選擇進入下一個界面進 行修改。驅動編輯界面注：驅動編輯界面可以對采樣間隔進行設置，如果現(xiàn)場情況需要更改采樣間隔，可以修 改上面界面中 光柵間隔倍數(shù) 選項里的數(shù)字，光柵間隔倍數(shù)光柵間隔=采樣間隔。 切勿通過修改光柵間隔調整采樣間隔！如果更換測距輪載體，需要點擊光柵間隔倍數(shù)選項后面的按鈕，調出測距輪校準選項進 行

7、重新校準工作。實用文檔校準步驟： 在現(xiàn)場選取一平直路段， 選定校準距離， 在起點、 終點處做好標記。 在 Meters to acquire 選項內填入現(xiàn)場選取距離數(shù)值，然后死機將車輛行駛至起點位置，操作人員點 擊 Start calibration 按鈕并通知司機開始前進。行駛至終點后，司機將車輛對應起點相 同位置停止于終點位置后，操作人員點擊 Stop calibration 按鈕，然后點擊 Calculate 按 鈕，軟件將自動計算光柵間隔并填入到光柵間隔選項內。 操作人員記錄計算出的數(shù)值后， 再 進行上述步驟再次校準。 經(jīng)過 35 次校準后， 取平均值填入光柵間隔并保存驅動文件完成校

8、準工作。（4）由操作人員甲在操作程序采集選擇窗口建立本次檢測的文件名（本窗口界面左上方， 在寫入欄輸入擬定的文件名后點擊其有側 “新 建”）以及當前側區(qū)的文件名（本窗口界面左下方，在寫入欄輸入擬 定的文件名后點擊其有側 “新建”），之后操作程序會自動進入采集窗 口工作界面，點擊采集窗口工作界面右下方的“開始” ，同時向司機 發(fā)布開始指令 （ 行駛速度不宜超過 35Km/h）。司機控制車子沿測區(qū)正 常平穩(wěn)行駛。 由操作人員甲在觀測操作程序中的圖文， 圖象右上方有 距離顯示， 待雷達天線前進超越當前測區(qū)的終點后 （可從圖象右上方 有距離顯示或工作面預先標記確認雷達天線前進是否已超越當前測 區(qū)的終點

9、），操作人員甲向司機發(fā)布停止指令，司機即停止車子。之 后由操作人員甲保存文件（點擊“保存信息” ），同時也可用剪印屏幕 的方法直接將所測得的雷達圖像保存。然后，結束本測區(qū)檢測（點擊實用文檔“停止檢測”）。由操作人員甲從圖文上直接判斷本次測區(qū)的情況， 在 該測區(qū)均布的 10 測點，記錄每個測點的數(shù)值及本測區(qū)內的最大值和 最小值。注：所保存的文件通常默認保存在下。數(shù)據(jù)保存路徑設置界面，點擊新建掃描，輸入測區(qū)名稱可以完成測區(qū)建立，然后點擊新 建采集文件按鈕進入采集界面。 采集后數(shù)據(jù)可在此界面中選取后進行重命名、 查看和刪除數(shù) 據(jù)的操作。（5）通常以道路每 1車道每縱向延伸 5m為 1測區(qū)。每 1測區(qū)

10、完成檢測時， 操作人員甲應檢查數(shù)據(jù)文件及設備狀態(tài)， 文件應完整文件 內容應正常，設備應正常， 否則應重新檢測或待設備調整正常后重新 檢測6）進入下一測區(qū)時，重復如上所述諸條目之操作 7）待整個檢測任務完成后，由操作人員甲保存檢測信息，并退實用文檔出操作程序（可直接點擊操作程序主界面右上方的“” ），關閉筆記 本電腦，之后解開電腦與雷達主機的連接線。 之后再解開雷達主機與 雷達供電電瓶的連接后再相繼解開其余各處連接線。在檢測結束后， 本儀器所有設備應立即放置入整理箱。4 數(shù)據(jù)處理4.1 計算原理：由于地下材料介質具有不同的介電常數(shù)， 造成各種材料介質具有不同的電導性， 電導性的差異影響了電磁波的

11、傳播速度。 一般用下式 計算電磁波在材料介質中的傳播速度：式中： v 電磁波在材料介質中的傳播速度；C 電磁波在空氣中的傳播速度（即約等于光速，取 300v = C /(1/2) rmm/ns ）；r 材料介質的介電常數(shù)。 根據(jù)電磁波在材料介質中的雙程走時以及材料介質的相對介電 常數(shù)，用下式確定面層厚度。T = （ t*C） / 2 r（1/2） 式中： T 材料介質厚度；C 電磁波在空氣中的傳播速度（即約等于光速，取 300mm/ns )；r材料介質的介電常數(shù)。t雷達所發(fā)射的電磁波在材料介質中的雙程走時實用文檔4.2 在電腦中經(jīng)檢測程序分析雷達波所得的圖象， 形象地描繪了路基 路面的剖面情況

12、， 在進行鉆芯取樣對比后， 可直接從圖象中判斷路面厚度以及路基及各結構層布置情況分層結果圖層位示意圖5 報告 檢測報告應包括檢測路段路基路面或各結構層的厚度平均值、 標準差、 厚度代表值，并記錄檢測時天氣狀況、氣溫及工作面的基本情況。6 短脈沖雷達的日常維護保養(yǎng)工作及注意事項i. 雷達主機與雷達天線以及筆記本電腦應分置與不同的整理 箱內，平穩(wěn)放置。各連接線應分開收集。各螺栓螺帽等小 配件應集中放置在一處。實用文檔ii. 雷達主機上各連接端口應將旋蓋蓋緊。iii. 筆記本電腦及雷達供電電瓶應定期充電。iv. 雷達天線應定期清理，宜用潮濕的布。切忌用各類洗滌劑 及摻有各類洗滌劑的水清洗。切忌將液體直接置與天線的 各連接端口上。v. 如遇雨雪天氣，不可使用本儀器進行道路檢測。如所測設 施表面有大量積水時，不可使用本儀器。vi. 本儀器檢測所得數(shù)據(jù)，由于被檢測物體的材料介電屬性、 天氣、氣溫地溫等各方面不確定因素較多，且目前國內沒 有相關的詳細的權威說明， 不宜作為判斷層次厚度的數(shù)據(jù)。vii. 采集軟件出現(xiàn)“雷達初始化 未通過”錯誤，表示雷達主機 和采集軟件之間沒有數(shù)據(jù)通訊，這種情況需要檢查： a.IP 地址是否為 192.168.200.X （ X=2198之間任意整數(shù)）；b. 是否是防火墻或殺毒軟件阻止了軟件通訊； c. 網(wǎng)線或電腦 網(wǎng)絡接口是否正常。一般以上三項內容會造成該