[發明專利]一種基于探地雷達和FWD聯合檢測的裂縫病害評價方法

有效

• 申請號: 201910740942.6
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN110512501B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 羅蓉;成豪杰;于曉賀;楊洋;程博文;王錦騰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;E01C23/01;G06T5/00;G06T7/00;G06F119/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉琰

本發明公開了一種基于探地雷達和FWD聯合檢測的裂縫病害評價方法，包括以下步驟：S1、選取待進行裂縫病害評價的路段進行檢測；S2、對顯式裂縫病害路段提取層位厚度；S3、對顯式裂縫病害路段提取裂縫路段豎向錯層條紋；S4、構建裂縫病害在瀝青路面內部量化評價指標：雷達圖像裂縫度；S5、通過FWD檢測車對顯式裂縫路段進行路面彎沉檢測；S6、以雷達檢測路面厚度和合理土基厚度下的三層路面結構進行模量反算；S7、將原有三層路面結構中面層和基層部分的模量反算結果合成為路面結構層整體模量；S8、建立雷達圖像裂縫度和路面結構層整體模量的經驗回歸關系公式，并給出擬合優度。本發明能綜合路面結構性能以進行瀝青路面裂縫病害評價，且評價效果好。

技術領域

本發明涉及道路工程領域，尤其涉及一種基于探地雷達和FWD聯合檢測的裂縫病害評價方法。

背景技術

我國高等級公路路面多以瀝青混合料為原材料鋪筑。瀝青混合料是一種由瀝青、集料和空氣組成的三相復合材料。由于空隙的存在，加之車輛重載和自然環境的循環作用，瀝青路面易產生裂縫，對公路安全使用性能造成影響。

在我國現行的瀝青路面性能評定及養護規范中，將裂縫病害納入在路面使用性能PQI的評價體系中，先將自動化路面檢測所得到的裂縫長度乘以對應裂縫細類標準下的影響寬度換算成裂縫破損面積，再根據嚴重程度賦予權重，以面積的形式參與路面破損率DR的計算。但實際路面裂縫是一種三維病害，沿縱向、橫向、深度方向均存在一定的數量特征。傳統規范的裂縫病害數量統計方法存在明顯缺陷，就是僅對裂縫在路表的情況加以了量化，未對裂縫在路面內部的分布情況及其內部承載力進行數量表征。

探地雷達和落錘式彎沉儀(falling weight deflectometer，FWD)常被用于瀝青路面結構性能檢測。探地雷達可通過其優良的穿透性實現對路面結構層的完整性、厚度情況的圖像及數值表征。FWD主要通過落錘下落產生瞬時動力荷載作用于瀝青路面，以橫向連續布置的傳感器測量位移值反映路面結構的變形特性，進而實現對路面結構層承載力的數值表征，但其具有無法體現路面內部層位和完好情況的缺點。兩種無損檢測手段的綜合運用即可實現優勢互補，實現對裂縫病害量化評價，并建立裂縫指標和路面承載力的關聯。

因此，本方法采用探地雷達和FWD聯合檢測手段，建立裂縫病害在瀝青路面內部典型特征的量化評價方法，同時將內部特征與對應路面承載力建立關聯，實現了裂縫病害在瀝青路面內部較為全面的評價，可為今后裂縫嚴重程度與裂縫路段路面承載力指標間的相互預測提供研究基礎。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種基于探地雷達和FWD聯合檢測的裂縫病害評價方法，能內外兼顧地實現對裂縫病害瀝青路面的結構性能評價，從而全面掌握裂縫病害在瀝青路面中的發展情況以及路面現存結構性能情況，也為路面養護管理工作者提供借鑒依據。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種基于探地雷達和FWD聯合檢測的裂縫病害評價方法，雷達檢測車前方設置有懸臂橫梁，通過懸臂橫梁將探地雷達固定在雷達檢測車前方，雷達檢測車的車頂設置攝像頭；FWD檢測車通過拖車的形式設置在雷達檢測車的后方，拖車上安裝有檢測落錘以及位移傳感器；

該方法包括以下步驟：

S1、對待進行裂縫病害評價的路段，通過探地雷達檢測車拍攝行進過程中的行車前方視頻，并通過探地雷達對路面進行電磁波檢測，確認顯式裂縫病害路段所在樁號區間；

S2、對顯式裂縫病害路段提取層位厚度；

S3、對顯式裂縫病害路段提取裂縫路段豎向錯層條紋，包括裂縫路段豎向錯層條紋的位置提取和深度提取；出現豎向錯層條紋位置的判斷方法為：通過對比正常路面位置和豎向錯層條紋位置，以探地雷達檢測電壓圖像中峰值出現時間的滯后與否作為豎向錯層條紋位置確定的依據；