韓興

（北京建業(yè)通工程檢測(cè)技術(shù)有限公司 北京 100000）

1 主要影響因素

1.1 行駛速度對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

選擇新建設(shè)的高速公路的直線區(qū)間為700米的路段，在起點(diǎn)0米、200米處、終點(diǎn)700米處做標(biāo)記，每次天線都沿著同一條測(cè)量線進(jìn)行測(cè)量。開(kāi)始檢測(cè)時(shí)，將雷達(dá)天線對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn)，啟動(dòng)檢測(cè)車(chē)輛，在達(dá)到200m的位置前要求檢測(cè)車(chē)輛保持一定的速度，行駛到雷達(dá)天線終點(diǎn)后停止。檢測(cè)數(shù)據(jù)將分成兩階段進(jìn)行分析。第一階段是0～200m的加速區(qū)間的數(shù)據(jù)，該階段的數(shù)據(jù)用于分析檢測(cè)車(chē)輛處于加速階段對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響。另一個(gè)是以一定速度行駛的200～700m區(qū)間的數(shù)據(jù)，分析速度差異帶來(lái)的影響。這次測(cè)試了20km/h、40km/h、60km/h、80km/h、100km/h的速度。通過(guò)這次等速區(qū)間的測(cè)試數(shù)據(jù)分析，采用不同的速度對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響較小，各區(qū)間測(cè)試結(jié)果的變異系數(shù)都不超過(guò)1%。在交通運(yùn)輸部部門(mén)計(jì)量檢定規(guī)程的相關(guān)規(guī)定中，厚度測(cè)量的重復(fù)性變異系數(shù)要求不大于5.0%，可見(jiàn)車(chē)速對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)重復(fù)性測(cè)量的要求，不同的測(cè)試車(chē)速度對(duì)測(cè)試結(jié)果可以認(rèn)為基本沒(méi)有影響。分析加速區(qū)間的檢測(cè)結(jié)果[1]，變動(dòng)系數(shù)為0.71%，同樣小于5%，但比等速度區(qū)間的變動(dòng)系數(shù)大，所以檢測(cè)車(chē)輛是否加速、減速的影響甚小，被認(rèn)為在誤差容許范圍內(nèi)。通過(guò)以上測(cè)試，檢測(cè)出不同速度情況下，車(chē)輛不管是不是處于加減速初期階段，對(duì)高頻地質(zhì)雷達(dá)的檢測(cè)精度都影響甚微，但在實(shí)際工作中，為了減少對(duì)檢測(cè)到的雷電電波的干擾，一般用天線長(zhǎng)支架使雷達(dá)原理車(chē)輛，如果在檢測(cè)中頻繁加減速的話，會(huì)對(duì)天線產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，為了保護(hù)天線，車(chē)輛會(huì)盡量保持檢測(cè)時(shí)處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，盡量不超過(guò)80km/h的行駛速度[2]。

1.2 檢測(cè)介質(zhì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

雷達(dá)波（電磁波）的傳播速度因介質(zhì)而異。瀝青混合物是將瀝青、石材等各種材料以不同比例混合而成的混合物。就算是材料完全相同的瀝青混合物，在不同的壓力下雷達(dá)波的傳播速度也不同。從應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)瀝青混凝土鋪路厚度來(lái)看，影響雷達(dá)波速的因素是十分復(fù)雜的。在某鋪設(shè)瀝青層的高速公路路段，使用雷達(dá)探測(cè)器測(cè)量路面的厚度，通過(guò)測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著路面厚度的增加，雷達(dá)波波速逐漸降低，特別是在SMA的上層，隨著路面厚度的增加，雷達(dá)波的速度逐漸降低，在SMA結(jié)構(gòu)中，雷達(dá)波的速度比AC結(jié)構(gòu)慢。同樣，在下層和中下級(jí)層構(gòu)造中，即使是相同的AC構(gòu)造[3]，由于瀝青和集材的不同，可能會(huì)隨波的速度而不同，但由于瀝青只少部分包含在混合物中，所以判定主要是集材的不同，才導(dǎo)致波速的不同。通過(guò)以上分析，當(dāng)應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)來(lái)說(shuō)明檢測(cè)路面的厚度時(shí)，每一層路面的檢測(cè)厚度都必須用雷達(dá)的波速標(biāo)識(shí)來(lái)標(biāo)定，更不能用別的標(biāo)段，甚至其他線路的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，更不能在計(jì)算階位的波速時(shí)使用算成厚度的方法，否則測(cè)試的結(jié)果就會(huì)完全失真，導(dǎo)致檢測(cè)的結(jié)果偏離[4]。

1.3 路面干濕狀態(tài)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

在某個(gè)地點(diǎn)路面檢測(cè)厚度時(shí)，在干燥的路面上展開(kāi)的波速標(biāo)檢測(cè)出的5個(gè)芯樣，由于天氣降雨的影響，路面干燥后，再一次進(jìn)行5個(gè)芯樣的波速標(biāo)定，內(nèi)部濕潤(rùn)表面干燥狀態(tài)下雷達(dá)波速度下降，但是，干燥了與完全干燥的狀態(tài)相比，雷電波速度的變化較小，變動(dòng)系數(shù)也同樣，基本上可以確認(rèn)路面的干燥程度對(duì)檢測(cè)的結(jié)果幾乎沒(méi)有影響。但是，為了確保數(shù)據(jù)的正確性、公正性和雷達(dá)設(shè)備的安全性，推薦在路面十分干燥的狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)。另外，在測(cè)試的同時(shí)進(jìn)行芯樣波速測(cè)量，使路面測(cè)試時(shí)的狀態(tài)和波速測(cè)量時(shí)的狀態(tài)一致[5]。

2 應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)路面厚度的精度分析

為了驗(yàn)證地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量表面厚度的準(zhǔn)確度，最直觀有效的方法是將鉆芯取樣結(jié)果和檢測(cè)結(jié)果對(duì)比。在某條高速公路上，選擇了施工同一瀝青混合物的區(qū)間路線，測(cè)定了取芯標(biāo)定波速后，用高頻地質(zhì)雷達(dá)連續(xù)進(jìn)行了500米的試驗(yàn)，按計(jì)算路面的距離厚度進(jìn)行了采芯驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析總結(jié)出以下結(jié)果：（1）用以確定的雷達(dá)波速計(jì)算路面厚度的結(jié)果與實(shí)際有一定偏差，偏差的最大值為0.26厘米。但根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在路面厚度≥100mm的情況下，測(cè)量誤差容許范圍為±3%h（h為路面厚度），所以頻率地質(zhì)雷達(dá)的準(zhǔn)確度滿足規(guī)格要求。（2）因?yàn)橛?jì)算其他部分的路面厚度依據(jù)核心樣品的標(biāo)準(zhǔn)波速，所以波速在雷達(dá)厚度工作中非常重要，波速的正確性直接影響測(cè)試結(jié)果的正確性。（3）進(jìn)行取芯標(biāo)定時(shí)，對(duì)于芯樣的厚度一定要采用十字法。個(gè)別樣品底面不平，難以檢測(cè)出取芯樣品厚度量，此時(shí)該芯樣品的厚度只能參考，還需再次取樣，保證芯樣底面平坦。在取芯進(jìn)行波速標(biāo)定時(shí)，需要盡量采用定點(diǎn)方式，自由地采用穩(wěn)定的圖像。其目的之一是有利于準(zhǔn)確識(shí)別定點(diǎn)，二是正確采用反射時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)雷達(dá)作為無(wú)損檢測(cè)儀器，可大幅減少采面破壞，檢測(cè)效率和檢測(cè)精度也十分高。（2）參數(shù)設(shè)定正確時(shí)，地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果會(huì)受到檢測(cè)車(chē)速的影響。（3）瀝青的混合物種類、集材種類等都會(huì)影響雷達(dá)波的速度，在開(kāi)始測(cè)試之前，必須詳細(xì)了解相關(guān)情況并做不同的步驟，以確保與實(shí)際情況一致的數(shù)據(jù)，從而確認(rèn)分段的標(biāo)準(zhǔn)化。（4）為了測(cè)試結(jié)果的正確性和設(shè)備的安全，在路面含有水的狀態(tài)下不得進(jìn)行測(cè)試。