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城市道路路面結構層以下病害檢測

發布時間:2019-07-24 10:27所屬分類:路橋建設瀏覽:1加入收藏

摘 要:近些年,隨著城市化步伐的加快,城鎮化發展帶動市政道路、高速公路等快速發展,但總體建設和管理水平嚴重滯后,導致道路越來越多的出現路

  摘 要:近些年,隨著城市化步伐的加快,城鎮化發展帶動市政道路、高速公路等快速發展,但總體建設和管理水平嚴重滯后,導致道路越來越多的出現路面塌陷裂縫等問題,給人們的生活生產帶來安全隱患。為防患于未然,科學的檢測分析技術勢在必行。地質雷達探測、地震映像是現在有效、快速、較精準的技術。

  關鍵詞:路表裂縫;路表沉陷;地質雷達;地震映像

城市建筑論文

  1 城市道路病害及探測技術現狀

  近些年,隨著城市化步伐的加快,城鎮化發展帶動市政道路、高速公路等快速發展,但總體建設和管理水平嚴重滯后,導致道路越來越多的出現路面塌陷裂縫等問題。很多道路病害誘因是路面結構層以下先產生病害(管道破損漏水、水土流失產生空洞、道路臨近周邊工程行為影響等),社會上相關檢測需求較多。傳統的開腸破肚式鋪設和修護管道的方式已經不再適應時代的需求,非開挖管道鋪設及修補技術已經越來越廣泛的應用到城市的管線工程中,相關檢測技術是管道修復的前提保證。

  目前城市道路病害檢測技術主要是地質雷達,地震映像,該技術能做到高精度、無損、快速直觀,而探地雷達在金屬和非金屬管線的探測上都行之有效。

  2 地質雷達探測、地震映像工作原理

  2.1 地質雷達探測工作原理

  地質雷達由一體化主機、天線及相關配件組成。雷達工作時,向地下介質發射一定強度的高頻電磁脈沖(幾十兆赫茲至上千兆赫茲),電磁脈沖遇到不同電性介質的分界面時即產生反射或散射,地質雷達接收并記錄這些信號,再通過進一步的信號處理和解釋即可了解地下介質的情況。

  地質雷達接受信號的大小與雷達天線的特性、地層的衰減、目標體的深度和反射特征以及雷達的工作頻率和發射功率均有關系。在儀器性能和地下介質一定的情況下,探測深度取決于工作頻率選擇及地層的衰減系數。一般天線頻率越高,則探測深度越淺,分辨率越高;天線頻率越低,則探測深度越深,分辨率越低。

  2.2 地震映像工作原理

  本工程地震映像探測采用美國SI公司生產的S-Land數字化地震勘探采集系統進行探測,該儀器具有集成、高效、輕便和抗干擾能力強等優點。

  地震映像法是基于反射波法中的最佳偏移距技術發展起來的是一種常用的淺層地震勘探方法。這種方法可以利用多種波作為有效波來 進行探測,也可以根據探測目的的要求僅采用一種特定的波作為有效波。除常見的折射波、反射波、繞射波外,還可以利用有一定規律的面波、橫波和轉換波。在這種方法中,每一測點的波形記錄都采用相同的偏移距激發和接收。在該偏移距處收到的有效波具有較好的信噪比和分辨率,能夠反映出地質體沿垂直方向和水平方向的變化。

  3 地質雷達探測、地震映像在工程中應用

  3.1 工程概況

  2018年10月為查明探測范圍內路基土的質量狀況、是否存在脫空等質量問題,為市政工程道路養護提供依據,成基市政建設發展有限公司委托我司對中環路東蘭路口漕寶路匝道入口處進行地質雷達及地震波映像法探測。

  3.2 地質雷達現場探測

  3.2.1 測試方法

  利用SIR-4000型地質雷達, 配置400MHz天線進行檢測。雷達檢測時,沿布置測線前進,由雷達系統高速發射雷達脈沖,進行快速連續采集,雷達時間剖面上各測點的位置和測線位置相聯系。

  3.2.2 測線布置

  本次地質雷達探測測線布置布設原則為縱測線平行于道路的走向近東西向,對于極個別的地方布置掃面作業或其它方向的測線。本次地質雷達探測共布置測線 6 條,測區長度 50m。

  3.2.3 數據處理概述

  工程現場采用SIR-4000型地質雷達對中環路東蘭路口進行了地質雷達探測,后期采用 RADAN7 后處理軟件進行編輯、數字濾波、距離歸一化等數據處理步驟,使用交互式解釋方法對各分層反射波進行拾取,就可以根據探測需求選用不同的顯示方式突出目標物。

  3.2.4 雷達數據解釋

  1號測線:異常出現于 30m~42m 處,埋深起始于 0.5m,同相軸不連續,信號強度與兩側路面存在明顯差異,推測該段路面以下路基土與兩側道路存在明顯差異,初步推斷該段地層與其他位置地層相比,較為松散。

  2號測線:主要異常出現于 30m~42m 處,埋深起始于 0.5m,同相軸不連續,信號強度與兩側路面存在明顯差異,推測該段路面以下路基土與兩側道路存在明顯差異,初步推斷該段地層與其他位置地層相比,較為松散。

  3號測線:異常出現于 30m~42m 處,埋深起始于 0.5m,同相軸不連續,信號強度與兩側路面存在一定差異,推測該段路面以下路基土與兩側道路存在差異,初步推斷該段地層與其他位置地層相比,較為松散。

  4號測線:45m 處異常反映為中環線上污水井井室影響;異常出現于 30m~42m 處,埋深起始于 0.5m,同相軸不連續,信號強度與兩側路面存在差異,推測該段路面以下路基土與兩側道路存在差異,初步推斷該段地層與其他位置地層相比,較為松散。

  5號測線:45m 處污水井造成的異常反應仍然存在,4m 處存在波列不連續現象,深度 0.3~0.5m,根據管線資料,疑為路燈電纜預排管;異常出現于 30m~42m 處,埋深起始于 0.5m,同相軸不連續,信號強度與兩側路面存在差異,推測該段路面以下路基土與兩側道路存在差異,初步推斷該段地層與其他位置地層相比,較為松散。

  6號測線:22m 處為雨水篦的影響,39m 處異常來源為自來水小閥門;異常出現于 46m~47m 處,該段路面可見凹陷,異常反應顯示該處路面段波列不連續,下方有弧狀反射波列,推測該段路面下方存在不密實情況。

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