本發(fā)明實(shí)施例涉及路面探傷檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種瀝青路面離析檢測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,道路的寬度和數(shù)量也在逐漸增加,道路是交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵,因此道路質(zhì)量問(wèn)題也是交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵問(wèn)題。現(xiàn)如今,很多道路都采用瀝青路面,瀝青路面在經(jīng)過(guò)攤鋪壓實(shí)后的瀝青面層在一定區(qū)域范圍內(nèi)材料組成與設(shè)計(jì)不符,使得該區(qū)域的瀝青路面表現(xiàn)出不同的路用性能,就會(huì)出現(xiàn)瀝青路面離析的問(wèn)題。路面離析使新鋪瀝青混合料面層透水性能增強(qiáng),當(dāng)雨水滲入到基層后,會(huì)加劇路面的凍脹破壞。同時(shí),離析使路面水穩(wěn)定性變差,在自然因素作用下,路面會(huì)出現(xiàn)局部網(wǎng)裂,當(dāng)雨水下滲后在行車輪胎的強(qiáng)力“泵吸”作用下,半剛性基層灰漿被吸出導(dǎo)致基層破碎松散、瀝青層下沉而破壞。
路面離析主要分為級(jí)配離析和溫度離析兩種類型。級(jí)配離析出現(xiàn)時(shí),瀝青面層上一些區(qū)域粗集料較為集中,而另一些區(qū)域細(xì)集料比較集中,使得混合料變得不均勻,級(jí)配組成及瀝青用量與設(shè)計(jì)值不一致,導(dǎo)致路面呈現(xiàn)出較差的結(jié)構(gòu)和紋理特性。溫度離析是指瀝青混合料在儲(chǔ)存、運(yùn)輸及攤鋪過(guò)程中受天氣、施工機(jī)械、施工工藝等影響,由于瀝青混合料的熱量損失而出現(xiàn)溫度差異的狀況。瀝青路面的離析程度與集料的粗細(xì),瀝青用量的大小,空隙率的高低有密切的關(guān)系。因此根據(jù)瀝青混合料級(jí)配組成、空隙率及瀝青含量的變化,可以判斷瀝青路面的離析程度。現(xiàn)有技術(shù)中,常用的檢測(cè)方法有觀察法、鋪砂法、取芯分析法、核子密度儀測(cè)定法,其中:觀察法:適用于大粒徑及較粗的瀝青混合料,不適用于小粒徑和細(xì)級(jí)配的瀝青混合料。該法是一種主觀的判別方法,無(wú)法量化,具有一定的局限性。鋪砂法:因?yàn)殡x析區(qū)域與非離析區(qū)域?yàn)r青混凝土路面表面紋理深度會(huì)明顯變化,所有可以通過(guò)鋪砂法來(lái)確定路表的構(gòu)造深度,從而判斷瀝青混凝土路面的離析程度,但是這種方法比較費(fèi)時(shí),并且砂鋪法的測(cè)定結(jié)果經(jīng)常受測(cè)試者主觀意志和測(cè)試方法的左右,明明看來(lái)已經(jīng)有嚴(yán)重離析的部位,卻可能測(cè)得相同的構(gòu)造深度。取芯分析法:是一種傳統(tǒng)的破壞性密度檢測(cè)試驗(yàn),通過(guò)在離析區(qū)域鉆芯取樣,分析芯樣的密度、空隙率、瀝青含量和級(jí)配組成,通過(guò)與設(shè)計(jì)值或標(biāo)準(zhǔn)值的比較來(lái)判定路面離析的程度,取芯法對(duì)路面具有很大的破壞性。
因此,如何提出一種方案,能夠在不破壞路面的前提下,提高路面離析檢測(cè)的準(zhǔn)確性,成為亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明實(shí)施例提供一種瀝青路面離析檢測(cè)方法和裝置。
一方面,本發(fā)明實(shí)施例提出一種瀝青路面離析檢測(cè)方法,包括:
對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取所述待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào);
對(duì)所述雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲取所述待檢測(cè)路面的回波信號(hào)參數(shù);
根據(jù)所述回波信號(hào)參數(shù),獲取所述待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,若判斷獲知所述離析評(píng)價(jià)因子大于預(yù)設(shè)閾值,則確定所述離析評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的路段發(fā)生路面離析。
另一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種瀝青路面離析檢測(cè)裝置,包括:
回波信號(hào)獲取單元,用于對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取所述待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào);
數(shù)據(jù)分析單元,用于對(duì)所述雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲取所述待檢測(cè)路面的回波信號(hào)參數(shù);
路面檢測(cè)單元,用于根據(jù)所述回波信號(hào)參數(shù),獲取所述待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,若判斷獲知所述離析評(píng)價(jià)因子大于預(yù)設(shè)閾值,則確定所述離析評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的路段發(fā)生路面離析。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)方法和裝置,采用雷達(dá)技術(shù),對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào),通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,獲取待檢測(cè)路面各個(gè)路段的離析評(píng)價(jià)因子,再判斷離析評(píng)價(jià)因子是否大于預(yù)設(shè)閾值,進(jìn)一步確認(rèn)待檢測(cè)路面各個(gè)路段是否有發(fā)生瀝青路面離析現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)了瀝青路面離析現(xiàn)象的快速檢測(cè),在不破壞瀝青路面結(jié)構(gòu)的前提下,提高了路面離析現(xiàn)象檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中瀝青路面離析檢測(cè)方法的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中輕微離析現(xiàn)象的仿真回波信號(hào)圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中嚴(yán)重離析現(xiàn)象的仿真回波信號(hào)圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中瀝青路面離析檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中瀝青路面離析檢測(cè)方法的流程示意圖,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)方法包括:
S1、對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取所述待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào);
具體地,瀝青路面離析會(huì)造成表層回波信號(hào)幅值減弱,次表層回波幅值減弱,消失,甚至反相,嚴(yán)重的離析還會(huì)造成層內(nèi)出現(xiàn)新的層位反射,對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)造成影響。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),以獲取待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。
其中,對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)的方法,可以通過(guò)將雷達(dá)天線按照廠商提供的安裝方法牢固安裝好,具體可以將雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在運(yùn)輸工具如檢測(cè)汽車上。并將天線與主機(jī)的連線連接好。檢查連接線安裝無(wú)誤后開(kāi)機(jī)預(yù)熱,預(yù)熱時(shí)間不得少于廠商規(guī)定的時(shí)間。將金屬板放置在天線正下方,啟動(dòng)控制軟件的標(biāo)定程序,獲取相應(yīng)參數(shù)。打開(kāi)控制軟件的參數(shù)設(shè)置界面,根據(jù)不同的檢測(cè)目的,設(shè)置采樣間隔、時(shí)間窗、增益等參數(shù)。將承載車停在起點(diǎn),開(kāi)啟安全警示燈,啟動(dòng)軟件測(cè)試程序,令駕駛員緩慢加速車輛到正常檢測(cè)速度。檢測(cè)過(guò)程中,操作人員應(yīng)記錄測(cè)試路線所遇到的橋梁、涵洞、隧道等結(jié)構(gòu)物的起終點(diǎn)。當(dāng)?shù)竭_(dá)測(cè)線終點(diǎn)后,操作人員停止采集程序,檢查數(shù)據(jù)文件,文件應(yīng)完整,內(nèi)容應(yīng)正常,否則應(yīng)重新測(cè)試。全路段測(cè)試完畢后,關(guān)閉測(cè)試系統(tǒng)電源,結(jié)束測(cè)試。
其中,雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)要求和參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,本發(fā)明實(shí)施例中雷達(dá)天線采用喇叭形空氣耦合天線,中心頻率為2GHz,帶寬超過(guò)100%,發(fā)射天線和接收天線的距離為30cm,距離向分辨率≤5cm,縱向采樣間距≤20cm,距離觸發(fā)測(cè)量或連續(xù)測(cè)量可選;有效探測(cè)速度≥40km/h。還可以通過(guò)GPS采集車載平臺(tái)的實(shí)時(shí)經(jīng)緯度坐標(biāo)信息,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確定位,并顯示車輛的行駛軌跡,縱向距離/速度傳感器(DMI):距離檢測(cè)精度<0.5%,設(shè)備工作溫度:0-40℃。
S2、對(duì)所述雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲取所述待檢測(cè)路面的回波信號(hào)參數(shù);
具體地,獲取到雷達(dá)回波信號(hào)后,對(duì)獲取到的雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲取待檢測(cè)路面的回波信號(hào)參數(shù)。
S3、根據(jù)所述回波信號(hào)參數(shù),獲取所述待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,若判斷獲知所述離析評(píng)價(jià)因子大于預(yù)設(shè)閾值,則確定所述離析評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的路段發(fā)生路面離析。
具體地,獲取到待檢測(cè)路面的回波信號(hào)參數(shù)后,根據(jù)獲取到的回波信號(hào)參數(shù)獲取待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,判斷獲取到的離析評(píng)價(jià)因子是否大于預(yù)設(shè)閾值,若大于,則確定該離析評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的路段發(fā)生了路面離析現(xiàn)象。可以進(jìn)行預(yù)警,提醒檢測(cè)人員進(jìn)行檢查,以確定是否確實(shí)發(fā)生了路面離析現(xiàn)象,以及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行檢修和維護(hù)。其中預(yù)設(shè)閾值的設(shè)置,可以根據(jù)實(shí)際情況而定,具體可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)或歷史數(shù)據(jù),獲取到發(fā)生路面離析現(xiàn)象時(shí)對(duì)應(yīng)離析評(píng)價(jià)因子的大小,確定預(yù)設(shè)閾值的大小,當(dāng)然還可以通過(guò)其他方法獲得離析評(píng)價(jià)因子的大小,如仿真實(shí)驗(yàn),本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。此外,對(duì)于新鋪路面而言,路面離析大多由于攤鋪機(jī)的操作與攤鋪方法不當(dāng)造成,因此發(fā)生離析的部位也大多呈現(xiàn)翼狀、帶狀、塊狀等規(guī)律性形狀。因此,檢測(cè)人員在進(jìn)行檢查時(shí)可以結(jié)合實(shí)際路況與經(jīng)驗(yàn)來(lái)輔助判別,可以提高檢測(cè)的效率。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)方法,采用雷達(dá)技術(shù),對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào),通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,獲取待檢測(cè)路面各個(gè)路段的離析評(píng)價(jià)因子,再判斷離析評(píng)價(jià)因子是否大于預(yù)設(shè)閾值,進(jìn)一步確認(rèn)待檢測(cè)路面各個(gè)路段是否有發(fā)生瀝青路面離析現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)了瀝青路面離析現(xiàn)象的快速檢測(cè),在不破壞瀝青路面結(jié)構(gòu)的前提下,提高了路面離析現(xiàn)象檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述回波信號(hào)參數(shù)包括:所述待檢測(cè)路面的表層的第一反射回波幅值、次表層的第二反射回波幅值以及所述表層與所述次表層之間的回波反射延時(shí)。
具體地,對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)后,獲取到了雷達(dá)回波信號(hào)。通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,獲得待檢測(cè)路面的表層的第一反射回波幅值和次表層的第二反射回波幅值,以及雷達(dá)反射信號(hào)在待檢測(cè)路面的表層與次表層之間的回波反射延時(shí)。本發(fā)明實(shí)施例中待檢測(cè)路面包括多層瀝青結(jié)構(gòu)一般分為:上面層、中面層、下面層,每一層瀝青結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)有表層和次表層,本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)雷達(dá)回波信號(hào),獲取每一層瀝青結(jié)構(gòu)的表層以及次表層對(duì)應(yīng)回波參數(shù),如分別獲取如上面層、中面層和下面層對(duì)應(yīng)的表層以及次表層對(duì)應(yīng)回波參數(shù),為獲取等待檢測(cè)路面的離析評(píng)價(jià)因子做了基礎(chǔ)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)方法,通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,獲取待檢測(cè)路面瀝青結(jié)構(gòu)的表層以及次表層對(duì)應(yīng)的反射回波幅值,以及回波延時(shí),進(jìn)一步根據(jù)反射回波幅值和回波延時(shí)計(jì)算出待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,判斷是否發(fā)生路面離析現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)了瀝青路面離析現(xiàn)象的快速檢測(cè),提高了路面離析現(xiàn)象檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述根據(jù)所述回波信號(hào)參數(shù),獲取所述待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,包括:
采用公式Is=A0·A1·t獲取所述離析評(píng)價(jià)因子,式中:Is表示所述離析評(píng)價(jià)因子,A0表示所述第一反射回波幅值,A1表示所述第二反射回波幅值,t表示所述回波反射延時(shí)。
具體地,獲取到待檢測(cè)路面瀝青結(jié)構(gòu)表層和次表層對(duì)應(yīng)的反射幅值以及雷達(dá)信號(hào)在表層和次表層之間的回波延時(shí)后,采用如下公式(1)獲取待檢測(cè)路面各路段對(duì)應(yīng)的離析評(píng)價(jià)因子,具體計(jì)算方法如公式(1)所示:
Is=A0·A1·t (1)
式中:Is表示待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,A0表示待檢測(cè)路面的表層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的第一反射回波幅值,A1表示待檢測(cè)路面的次表層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的第二反射回波幅值,t表示雷達(dá)信號(hào)在表層結(jié)構(gòu)和次表層結(jié)構(gòu)之間的回波反射延時(shí)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)方法,根據(jù)待檢測(cè)路面表層結(jié)構(gòu)和次表層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的回波反射幅值以及雷達(dá)信號(hào)在表層結(jié)構(gòu)和次表層結(jié)構(gòu)之間的回波反射延時(shí),利用公式(1)可以快速準(zhǔn)確的獲取待檢測(cè)路面各個(gè)路段的離析評(píng)價(jià)因子,從而判斷待檢測(cè)路面是否發(fā)生離析現(xiàn)象,進(jìn)一步,實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青路面的盡早檢修和維護(hù),提高瀝青路面的使用壽命。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取所述待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào),包括:
采用探地雷達(dá)對(duì)所述待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),獲取所述待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。
具體地,本發(fā)明實(shí)施例采用探地雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),并獲取到對(duì)應(yīng)的待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,利用公式(1)即可計(jì)算待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,進(jìn)一步檢測(cè)出待檢測(cè)路面是否發(fā)生層間剝離現(xiàn)象。不僅沒(méi)有破損瀝青路面的結(jié)構(gòu),還可以快速高效、連續(xù)、準(zhǔn)確的檢測(cè)出瀝青路面結(jié)構(gòu)層間剝離現(xiàn)象的發(fā)生。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述采用探地雷達(dá)對(duì)所述待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),包括:
將所述探地雷達(dá)設(shè)置在運(yùn)輸工具上,所述運(yùn)輸工具承載所述探地雷達(dá)在所述待檢測(cè)路面上行駛,所述探地雷達(dá)對(duì)所述待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào)。
具體地,本發(fā)明實(shí)施例采用探地雷達(dá)技術(shù)對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行離析檢測(cè),因?yàn)椴捎锰降乩走_(dá)技術(shù)對(duì)檢測(cè)速度有一定的要求,具體可以將探地雷達(dá)設(shè)置在運(yùn)輸工具如汽車上,由汽車承載探地雷達(dá)在待檢測(cè)路面上行駛,并由探地雷達(dá)向待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),以獲取待見(jiàn)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。并可以設(shè)置發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔以及采樣頻率等。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)方法,采用探地雷達(dá)技術(shù)對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),并將探地雷達(dá)設(shè)置在運(yùn)輸工具上,提高了雷達(dá)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面離析狀況的連續(xù)、深層檢測(cè),提高了路面離析現(xiàn)象檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
下面結(jié)合仿真結(jié)果介紹本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的原理,以便更好的理解本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案:
由于離析路面結(jié)構(gòu)復(fù)雜,影響因素眾多,因此很難通過(guò)實(shí)際病害路面與樣件模型對(duì)其進(jìn)行研究,本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)構(gòu)建模型仿真的方法,研究離析對(duì)探地雷達(dá)回波信號(hào)特性的影響,從而構(gòu)建針對(duì)離析現(xiàn)象的快速檢測(cè)方法。
構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)路面模型:空氣耦合探地雷達(dá)距地面50cm,收發(fā)天線間距30cm,天線中心頻率為2G。路面結(jié)構(gòu)分為四層,上面層、中面層、下面層厚度分別為4cm,6cm,8cm,底部為基層,四層介電常數(shù)分別為6,7.5,9和11。當(dāng)瀝青路面發(fā)生輕微離析時(shí),不同粒徑集料并未徹底分離,可能出現(xiàn)面層內(nèi)密度向下逐漸變大,即介電常數(shù)也逐漸變大,但未出現(xiàn)明顯的粗細(xì)集料分界面。而當(dāng)瀝青路面離析現(xiàn)象比較嚴(yán)重時(shí),面層內(nèi)粗細(xì)集料則完全分離為兩層。
當(dāng)瀝青路面發(fā)生輕微離析,探地雷達(dá)系統(tǒng)與各層厚度不變,但上面層介電常數(shù)從上至下逐漸增大。根據(jù)上面層介電常數(shù)的變化分為A-E五種情況進(jìn)行仿真。A標(biāo)準(zhǔn)模型(采用表示),介電常數(shù)為6;B(采用表示),介電常數(shù)為5.5-6.5;C(采用表示),介電常數(shù)為5-7;D(采用表示),介電常數(shù)為4.5-7.5;E(采用表示),介電常數(shù)為4-8。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中輕微離析現(xiàn)象的仿真回波信號(hào)圖,如圖2所示,輕微離析對(duì)回波信號(hào)的影響主要體現(xiàn)在幅度上。由于離析使面層表面密度減小,隨著介電常數(shù)減小,表層地面反射幅度隨之減弱,而由于上面層底部密度增大使得兩層之間介電常數(shù)差異縮小,導(dǎo)致次表層反射幅度減弱,甚至相位反轉(zhuǎn)。
當(dāng)瀝青路面發(fā)生嚴(yán)重離析時(shí),探地雷達(dá)系統(tǒng)不變,中面層、下面層以及基層厚度不變,但上面層由于離析分離為兩層,每層厚2cm。同樣,根據(jù)上面層介電常數(shù)的不同取值分為A-E五種情況進(jìn)行仿真。A標(biāo)準(zhǔn)模型(采用表示),介電常數(shù)為6;B(采用表示),介電常數(shù)為5.5-6.5;C(采用表示),介電常數(shù)為5-7;D(采用表示),介電常數(shù)為4.5-7.5;E(采用表示),介電常數(shù)為4-8。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中嚴(yán)重離析現(xiàn)象的仿真回波信號(hào)圖,如圖3所示,嚴(yán)重離析對(duì)回波信號(hào)特性的影響相對(duì)更大。同輕微離析一致,第一,由于離析使面層表面密度減小,隨著介電常數(shù)減小,表層地面反射幅度隨之減弱,第二,由于上面層底部密度增大使得兩層之間介電常數(shù)差異縮小,導(dǎo)致次表層反射幅度減弱,甚至相位反轉(zhuǎn)。除此之外,因?yàn)樯厦鎸觾?nèi)粗細(xì)集料完全分離,在原本的上面層內(nèi)部出現(xiàn)新的反射回波,離析造成的層內(nèi)介電常數(shù)差異越大,該回波幅值越大。
綜合上述仿真分析可以發(fā)現(xiàn),離析會(huì)造成表層回波信號(hào)幅值減弱,次表層回波幅值減弱,消失,甚至反相,嚴(yán)重的離析還會(huì)造成層內(nèi)出現(xiàn)新的層位反射。綜合考慮這些特性,本發(fā)明實(shí)施例采用公式(1),利用表層和次表層對(duì)應(yīng)的雷達(dá)信號(hào)的反射回波幅值,以及雷達(dá)信號(hào)在表層和次表層之間的反射回波延時(shí),計(jì)算路面的離析評(píng)價(jià)因子,能夠很好的反映出瀝青路面的離析狀況。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)方法,根據(jù)待檢測(cè)路面表層結(jié)構(gòu)和次表層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的回波反射幅值以及雷達(dá)信號(hào)在表層結(jié)構(gòu)和次表層結(jié)構(gòu)之間的回波反射延時(shí),利用公式(1)可以快速準(zhǔn)確的獲取待檢測(cè)路面各個(gè)路段的離析評(píng)價(jià)因子,從而判斷待檢測(cè)路面是否發(fā)生離析現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面離析狀況的連續(xù)、深層檢測(cè),進(jìn)一步,實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青路面的盡早檢修和維護(hù),提高瀝青路面的使用壽命。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中瀝青路面離析檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示,本發(fā)明實(shí)施例中的瀝青路面離析檢測(cè)裝置包括:回波信號(hào)獲取單元41,數(shù)據(jù)分析單元42和路面檢測(cè)單元43,其中:
回波信號(hào)獲取單元41用于對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取所述待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào);數(shù)據(jù)分析單元42用于對(duì)所述雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲取所述待檢測(cè)路面的回波信號(hào)參數(shù);路面檢測(cè)單元43用于根據(jù)所述回波信號(hào)參數(shù),獲取所述待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,若判斷獲知所述離析評(píng)價(jià)因子大于預(yù)設(shè)閾值,則確定所述離析評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的路段發(fā)生路面離析。
具體地,瀝青路面離析會(huì)造成表層回波信號(hào)幅值減弱,次表層回波幅值減弱,消失,甚至反相,嚴(yán)重的離析還會(huì)造成層內(nèi)出現(xiàn)新的層位反射,對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)造成影響。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)回波信號(hào)獲取單元41對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),以獲取待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。其中具體對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)的方法同上述實(shí)施例一致,此處不再贅述。獲取到雷達(dá)回波信號(hào)后,數(shù)據(jù)分析單元42對(duì)獲取到的雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲取待檢測(cè)路面的回波信號(hào)參數(shù)。路面檢測(cè)單元43根據(jù)獲取到的回波信號(hào)參數(shù)獲取待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,判斷獲取到的離析評(píng)價(jià)因子是否大于預(yù)設(shè)閾值,若大于,則確定該離析評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的路段發(fā)生了路面離析現(xiàn)象。可以進(jìn)行預(yù)警,提醒檢測(cè)人員進(jìn)行檢查,以確定是否確實(shí)發(fā)生了路面離析現(xiàn)象,以及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行檢修和維護(hù)。其中預(yù)設(shè)閾值的設(shè)置,同上述實(shí)施例一致,此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)裝置,采用雷達(dá)技術(shù),對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),獲取待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào),通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,獲取待檢測(cè)路面各個(gè)路段的離析評(píng)價(jià)因子,再判斷離析評(píng)價(jià)因子是否大于預(yù)設(shè)閾值,進(jìn)一步確認(rèn)待檢測(cè)路面各個(gè)路段是否有發(fā)生瀝青路面離析現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)了瀝青路面離析現(xiàn)象的快速檢測(cè),在不破壞瀝青路面結(jié)構(gòu)的前提下,提高了路面離析現(xiàn)象檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述回波信號(hào)參數(shù)包括:所述待檢測(cè)路面的表層的第一反射回波幅值、所述次表層的第二反射回波幅值以及所述表層與所述次表層之間的回波反射延時(shí)。
具體地,對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)后,獲取到了我大雷達(dá)回波信號(hào)。通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,獲得待檢測(cè)路面的表層的第一反射回波幅值和次表層的第二反射回波幅值,以及雷達(dá)反射信號(hào)在待檢測(cè)路面的表層與次表層之間的回波反射延時(shí)。本發(fā)明實(shí)施例中待檢測(cè)路面包括多層瀝青結(jié)構(gòu)一般分為:上面層、中面層、下面層,每一層瀝青結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)有表層和次表層,本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)雷達(dá)回波信號(hào),獲取每一層瀝青結(jié)構(gòu)的表層以及次表層對(duì)應(yīng)回波參數(shù),為獲取等待檢測(cè)路面的離析評(píng)價(jià)因子做了基礎(chǔ)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)裝置,通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,獲取待檢測(cè)路面瀝青結(jié)構(gòu)的表層以及次表層對(duì)應(yīng)的反射回波幅值,以及回波延時(shí),進(jìn)一步根據(jù)反射回波幅值和回波延時(shí)計(jì)算出待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,判斷是否發(fā)生路面離析現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)了瀝青路面離析現(xiàn)象的快速檢測(cè),提高了路面離析現(xiàn)象檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述路面檢測(cè)單元具體用于:采用公式Is=A0·A1·t獲取所述離析評(píng)價(jià)因子,式中:Is表示所述離析評(píng)價(jià)因子,A0表示所述第一反射回波幅值,A1表示所述第二反射回波幅值,t表示所述回波反射延時(shí)。
具體地,獲取到待檢測(cè)路面瀝青結(jié)構(gòu)表層和次表層對(duì)應(yīng)的反射幅值以及雷達(dá)信號(hào)在表層和次表層之間的回波延時(shí)后,路面檢測(cè)單元采用如下公式(1)即Is=A0·A1·t,獲取待檢測(cè)路面各路段對(duì)應(yīng)的離析評(píng)價(jià)因子,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)路面的離線檢測(cè)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)裝置,根據(jù)待檢測(cè)路面表層結(jié)構(gòu)和次表層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的回波反射幅值以及雷達(dá)信號(hào)在表層結(jié)構(gòu)和次表層結(jié)構(gòu)之間的回波反射延時(shí),利用公式(1)可以快速準(zhǔn)確的獲取待檢測(cè)路面各個(gè)路段的離析評(píng)價(jià)因子,從而判斷待檢測(cè)路面是否發(fā)生離析現(xiàn)象,進(jìn)一步,實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青路面的盡早檢修和維護(hù),提高瀝青路面的使用壽命。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述回波信號(hào)獲取單元具體用于:采用探地雷達(dá)對(duì)所述待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),獲取所述待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。
具體地,本發(fā)明實(shí)施例采用探地雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),回波信號(hào)獲取單元獲取到對(duì)應(yīng)的待檢測(cè)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的分析,利用公式(1)即可計(jì)算待檢測(cè)路面各路段的離析評(píng)價(jià)因子,進(jìn)一步檢測(cè)出待檢測(cè)路面是否發(fā)生層間剝離現(xiàn)象。不僅沒(méi)有破損瀝青路面的結(jié)構(gòu),還可以快速高效、連續(xù)、準(zhǔn)確的檢測(cè)出瀝青路面結(jié)構(gòu)層間剝離現(xiàn)象的發(fā)生。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述采用探地雷達(dá)對(duì)所述待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),包括:將所述探地雷達(dá)設(shè)置在運(yùn)輸工具上,所述運(yùn)輸工具承載所述探地雷達(dá)在所述待檢測(cè)路面上行駛,所述探地雷達(dá)對(duì)所述待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào)。
具體地,本發(fā)明實(shí)施例采用探地雷達(dá)技術(shù)對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行離析檢測(cè),因?yàn)椴捎锰降乩走_(dá)技術(shù)對(duì)檢測(cè)速度有一定的要求,具體可以將探地雷達(dá)設(shè)置在運(yùn)輸工具如汽車上,由汽車承載探地雷達(dá)在待檢測(cè)路面上行駛,并由探地雷達(dá)向待檢測(cè)路面發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào),以獲取待見(jiàn)路面的雷達(dá)回波信號(hào)。并可以設(shè)置發(fā)射雷達(dá)探測(cè)信號(hào)的時(shí)間間隔以及采樣頻率等。
本發(fā)明實(shí)施例的裝置用于執(zhí)行上述方法,其具體實(shí)施方式同上述實(shí)施例一致,此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例提供的瀝青路面離析檢測(cè)裝置,采用探地雷達(dá)技術(shù)對(duì)待檢測(cè)路面進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)檢測(cè),并將探地雷達(dá)設(shè)置在運(yùn)輸工具上,提高了雷達(dá)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面離析狀況的連續(xù)、深層檢測(cè),提高了路面離析現(xiàn)象檢測(cè)的準(zhǔn)確性,進(jìn)一步,實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青路面的盡早檢修和維護(hù),提高瀝青路面的使用壽命。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。