短脈沖雷達檢測路基路面厚度操作規(guī)范

1、精選文檔短脈沖雷達檢測路基路面厚度及各結(jié)構(gòu)層布置狀況方法實施細則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(jié)構(gòu)層布置狀況。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把握進行。1.3 本方法適用于新建、改建路基路面工程質(zhì)量驗收和舊路加鋪路面設(shè)計的厚度及各結(jié)構(gòu)層布置狀況調(diào)查。1.4 雷達放射的電磁波在路基路面層傳播過程中會漸漸減弱、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打算的。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(shù)要求2.1 設(shè)備主要組成雷達測試系統(tǒng)由雷達主機、雷達天

2、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(shù)要求和參數(shù) （1）距離標(biāo)定誤差：0.1%。 （2）設(shè)備工作溫度：040。 （3）最小辨別層厚：60mm。 （4）系統(tǒng)測量精度要求：見下表。 系統(tǒng)測量精度技術(shù)要求測量深度（cm）測量誤差（mm）測量深度（cm）測量誤差（mm）10±325±101025±5（5）天線：帶寬能適應(yīng)所選擇的放射脈沖頻率。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(jié)構(gòu)層狀況時宜選擇使用TR900天線。（6）收發(fā)器：脈沖寬度1.0ns，時間信號處理力量可以適應(yīng)所需的測試深度。 3 檢測方法與步驟3.1 預(yù)備工作（1）本

3、儀器使用前，須檢查儀器各連接端口的狀態(tài)，確保各組成部件的牢靠連接，并在使用前及使用過程中頂時檢查雷達供電電瓶的工作狀況。（2）依據(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(jié)構(gòu)層厚度時，宜選擇TR900天線。 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(cè)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，另一端通過電纜延長頭和TRHF天線連接；15m測距輪電纜

4、連接測距輪和主機的Wheel接口。最終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(luò)接口。至此完成整套設(shè)備的安裝工作。電纜延長頭3.2 測試步驟（1）鉆孔取芯標(biāo)定材料的介電常數(shù)：首先令雷達天線在需要標(biāo)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)或雷達波在材料中的傳播速度。鉆孔取芯數(shù)量可依據(jù)實際狀況確定，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）狀況時宜每10000m2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

5、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。依據(jù)所選擇的雷達天線型號設(shè)定相應(yīng)的驅(qū)動程序，在程序主界面右中位置的“驅(qū)動”，一般不變更各型號雷達天線驅(qū)動程序的默認設(shè)定。之后在操作程序主界面中點擊啟動主界面左下的“開頭增益”，同時向操作司機發(fā)布開頭指令。由司機發(fā)動車子向前慢速平穩(wěn)。程序會驅(qū)動雷達自動完成增益，待增益結(jié)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(yīng)馬上停下車子并返回至起點位置。驅(qū)動選擇界面注：在此界面中選擇對應(yīng)的天線的驅(qū)動，依據(jù)現(xiàn)場狀況看修改時窗值。視窗值的設(shè)置參考：目標(biāo)深度×2

6、0=時窗（例如：測2.5m范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，時窗值應(yīng)為：2.5m×20=50ns）其他地方不需要修改。假如需要修改驅(qū)動內(nèi)部參數(shù)，點擊Edit radar選擇進入下一個界面進行修改。驅(qū)動編輯界面注：驅(qū)動編輯界面可以對采樣間隔進行設(shè)置，假如現(xiàn)場狀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(diào)整采樣間隔！假如更換測距輪載體，需要點擊光柵間隔倍數(shù)選項后面的按鈕，調(diào)出測距輪校準選項進行重新校準工作。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(biāo)記。在Meters to acquire選項內(nèi)填入現(xiàn)

7、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 按鈕并通知司機開頭前進。行駛至終點后，司機將車輛對應(yīng)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(nèi)。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(qū)動文件完成校準工作。（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(cè)“新建”）以及當(dāng)前側(cè)區(qū)的文件名（本窗口界面左下方，在寫入欄輸入

8、擬定的文件名后點擊其有側(cè)“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“開頭”，同時向司機發(fā)布開頭指令(行駛速度不宜超過35Km/h)。司機把握車子沿測區(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(dāng)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(yù)先標(biāo)記確認雷達天線前進是否已超越當(dāng)前測區(qū)的終點），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(jié)束本測區(qū)檢測（點擊“停止檢測”）。由操作人員甲從圖文上直接推斷本次測

9、區(qū)的狀況，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(nèi)的最大值和最小值。注：所保存的文件通常默認保存在“C:K2FastwaveMission”下。數(shù)據(jù)保存路徑設(shè)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車道每縱向延長5m為1測區(qū)。每1測區(qū)完成檢測時，操作人員甲應(yīng)檢查數(shù)據(jù)文件及設(shè)備狀態(tài)，文件應(yīng)完整文件內(nèi)容應(yīng)正常，設(shè)備應(yīng)正常，否則應(yīng)重新檢測或待設(shè)備調(diào)整正常后重新檢測。（6）進入下一測區(qū)時，重復(fù)如上所述諸條目之操作。（7）待整個檢測任務(wù)完成后，由操作人員甲保存檢

10、測信息，并退出操作程序（可直接點擊操作程序主界面右上方的“×”），關(guān)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(jié)束后，本儀器全部設(shè)備應(yīng)馬上放置入整理箱。4 數(shù)據(jù)處理4.1 計算原理：由于地下材料介質(zhì)具有不同的介電常數(shù)，造成各種材料介質(zhì)具有不同的電導(dǎo)性，電導(dǎo)性的差異影響了電磁波的傳播速度。一般用下式計算電磁波在材料介質(zhì)中的傳播速度：v = C / r(1/2)式中： v 電磁波在材料介質(zhì)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300 mm/ns ）； r 材料介質(zhì)的介電常數(shù)。 依據(jù)電磁波在

11、材料介質(zhì)中的雙程走時以及材料介質(zhì)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(zhì)厚度； C 電磁波在空氣中的傳播速度（即約等于光速，取300 mm/ns ）； r 材料介質(zhì)的介電常數(shù)。t 雷達所放射的電磁波在材料介質(zhì)中的雙程走時。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狀況，在進行鉆芯取樣對比后，可直接從圖象中推斷路面厚度以及路基及各結(jié)構(gòu)層布置狀況。 分層結(jié)果圖層位示意圖 5 報告檢測報告應(yīng)包括檢測路段路基路面或各結(jié)構(gòu)層的厚度平均值、標(biāo)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狀況。6 短脈沖雷達

12、的日常維護保養(yǎng)工作及留意事項i. 雷達主機與雷達天線以及筆記本電腦應(yīng)分置與不同的整理箱內(nèi)，平穩(wěn)放置。各連接線應(yīng)分開收集。各螺栓螺帽等小配件應(yīng)集中放置在一處。ii. 雷達主機上各連接端口應(yīng)將旋蓋蓋緊。iii. 筆記本電腦及雷達供電電瓶應(yīng)定期充電。iv. 雷達天線應(yīng)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，不行使用本儀器進行道路檢測。如所測設(shè)施表面有大量積水時，不行使用本儀器。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(nèi)沒有相關(guān)的具體的權(quán)威說明，不宜作為推斷層次厚度的數(shù)據(jù)。vii. 采集軟件消滅“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，這種狀況需要檢查：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擋了軟件通訊；c.網(wǎng)線或電腦網(wǎng)絡(luò)接口是否正常。一般以上三項內(nèi)容會造