《公路路面探地雷達檢測技術(shù)規(guī)程》

ICS93.080.01

CCSP66

團體標準

T/JSCTS×××—2021

公路路面探地雷達檢測技術(shù)規(guī)程

Inspectiontechnicalregulationsofgroundpenetratingradarforhighway

pavement

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上

2021-××-××發(fā)布2021-××-××實施

江蘇省綜合交通運輸學會發(fā)布

T/JSCTSXXX—2020

公路路面探地雷達檢測技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了公路路面探地雷達檢測的基本要求、檢測、分析與評價等內(nèi)容。

本文件適用于江蘇省采用探地雷達進行的公路路面質(zhì)量檢測與評價，公路工程其他部位雷達檢測可

參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

JT/T940公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達

DGJ32/TJ79雷達法檢測建設(shè)工程質(zhì)量技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

探地雷達

是一種能夠發(fā)射和接收高頻電磁波信號，利用介質(zhì)對電磁波的反射特性，研究介質(zhì)內(nèi)部目標體特征

的無損探測設(shè)備。

3.2

天線陣雷達

相同頻率或不同頻率的天線通過特定的天線合成器（雷達主機）組合到一起工作的雷達系統(tǒng)。

3.3

分辨率

分辨最小目標體特征的能力。

3.4

中心頻率

天線通頻帶之間頻率的算術(shù)平均。

3.5

1

T/JSCTSXXX—2020

時窗

探地雷達采集信號的時間范圍。

3.6

采樣率（樣點數(shù)/道）

垂直于檢測面方向一次掃描采集的信號點數(shù)。

3.7

相對介電常數(shù)

介質(zhì)相對于真空的介電常數(shù)，以字母εr表示。

3.8

探測深度

雷達所能探測到的最大目標體信號的深度。

4基本要求

4.1一般規(guī)定

4.1.1探地雷達檢測公路路面時，應(yīng)委托具有相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)進行；檢測人員應(yīng)具備雷達

檢測所需的專業(yè)技術(shù)能力，經(jīng)資格考核確認，持證上崗。

4.1.2按本文件進行探地雷達檢測，除應(yīng)遵守本文件的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標準的

規(guī)定。

4.2儀器設(shè)備

4.2.1雷達系統(tǒng)技術(shù)要求

探地雷達系統(tǒng)應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)具有產(chǎn)品合格證書，并在其檢定有效期限內(nèi)使用；

b)信噪比宜大于120dB；

c)A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)不小于16bit；

d)主機采樣率應(yīng)大于128；

e)主機宜兼容所有頻率的天線；

f)具有點測與連續(xù)測量功能；

g)具有手動或自動位置標記功能；

h)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理功能；

i)系統(tǒng)正常工作時，應(yīng)滿足《公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達》JT/T940中的相關(guān)規(guī)定。

4.2.2設(shè)備維護

探地雷達設(shè)備維護應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)新購雷達儀器經(jīng)過大修、長期停用后，投入正式使用前應(yīng)重新檢定；

b)雷達儀器在使用、運輸和保管過程中應(yīng)注意防水、防潮、防曝曬和防劇烈震動等。

2

T/JSCTSXXX—2020

4.3檢測環(huán)境

現(xiàn)場檢測環(huán)境應(yīng)滿足以下要求：

a)檢測區(qū)域表面無顆粒雜物或障礙物，檢測表面平整；

b)檢測區(qū)域表面宜保持干燥，相對濕度不大于85%；

c)工作溫度宜滿足-15℃～50℃。

4.4檢測參數(shù)

4.4.1天線中心頻率的選定

4.4.1.1天線中心頻率可由公式（1）選定：

150

f··················································（1）

xr

式中：

x——分辨率(單位：m)；

εr——介質(zhì)的相對介電常數(shù)；

f——天線中心頻率（單位：MHz）。

4.4.1.2天線中心頻率亦可根據(jù)不同的探測深度查表1選定。

表1探測深度與中心頻率對應(yīng)關(guān)系

深度/m中心頻率/MHz

0.42000

0.61600

0.81200

1.0900

1.5600

2.0400

4.4.1.3天線中心頻率的選定應(yīng)在滿足探測深度的前提下，使用高頻天線，并考慮天線大小是否符合

檢測場地要求。

4.4.2時窗的確定

時窗可由公式（3）確定:

2h

w1.3max···············································（3）

v

式中：

w——時窗（單位：ns）；

v——雷達波在被測介質(zhì)中的波速(單位：m/ns)；

hmax——最大探測深度(單位：m)。

4.4.3采樣率的選取

采樣率可由公式（4）選取：

3

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8

Spwf10··············································（4）

式中：

Sp——采樣率。

4.5內(nèi)外業(yè)要求

4.5.1現(xiàn)場檢測開始前，應(yīng)對檢測路段進行現(xiàn)場踏勘，了解路況或施工現(xiàn)場條件，并收集已有的設(shè)計、

施工、其他檢測等基礎(chǔ)資料。

4.5.2雷達測線布置應(yīng)根據(jù)檢測的任務(wù)、要求、路況、現(xiàn)場條件等確定，主測線宜縱向布置在行車輪

跡帶上，根據(jù)需要可布置若干條輔助測線。

4.5.3雷達圖像處理前，應(yīng)對現(xiàn)場記錄逐一進行核實驗收，發(fā)現(xiàn)錯誤時應(yīng)及時補記和補測。

4.5.4不使用測距輪時，應(yīng)準確記錄現(xiàn)場起終點里程樁號，在雷達圖像上根據(jù)前進距離等距標記。

5檢測

5.1檢測步驟

5.1.1組裝雷達系統(tǒng)，將雷達天線與主機正確連接并安裝牢固，檢查確認雷達系統(tǒng)是否正常使用。

5.1.2檢測開始前，應(yīng)對檢測區(qū)域進行雷達波速校準，標定介質(zhì)的相對介電常數(shù)；采用測距輪時，應(yīng)

進行距離標定。

5.1.3打開數(shù)據(jù)采集軟件，設(shè)置采樣率、時窗、增益、測距輪分辨率等參數(shù)。

5.1.4檢測時，雷達天線沿測線方向勻速移動，移速宜為5km/h～10km/h。

5.1.5檢測時，記錄測線位置、編號、移動方向、起終點樁號、天線類型等，并隨時記錄對檢測產(chǎn)生

電磁影響的物體及其位置。

5.1.6在場地條件允許情況下，宜使用天線陣雷達進行網(wǎng)格狀掃描，多條測線輔助分析。

5.2現(xiàn)場記錄

5.2.1每個記錄文件應(yīng)具有詳細的現(xiàn)場記錄信息：工程名稱、時間、地點、起終點樁號、儀器型號、

具體參數(shù)、操作人員等（見附錄A）。

5.2.2現(xiàn)場記錄圖像應(yīng)具有清晰的距離標記；波形清晰、可靠，初至波前段背景平靜，能追索有效反

射波；異常反映較完整，能達到預(yù)設(shè)的探測深度，有較高的信噪比，相鄰記錄道間的反射波形具有可比

性。

5.2.3同一記錄圖像剖面內(nèi)的強干擾、工作不正常掃描數(shù)不得超過總掃描數(shù)的10%。

5.3安全措施

5.3.1雷達系統(tǒng)運行過程中，操作人員應(yīng)嚴格遵守相關(guān)安全操作規(guī)定。

5.3.2處于路面交通正常通行等特殊條件時，應(yīng)采取適當?shù)慕煌ü苤萍氨Ｗo檢測人員安全的相應(yīng)措施。

6分析與評價

6.1雷達圖像處理與解釋

6.1.1應(yīng)使用正版軟件或經(jīng)過鑒定合格的軟件進行雷達圖像處理與解釋。

6.1.2圖像處理前，應(yīng)檢查現(xiàn)場記錄是否完整、清晰，剔除與檢測目標無關(guān)的數(shù)據(jù)。

4

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6.1.3選擇合適的濾波方式：包括低通、高通、帶通濾波等。

6.1.4選擇合適的增益方式：包括線性增益、平滑增益、反比增益、指數(shù)增益、常數(shù)增益等。

6.1.5根據(jù)檢測的實際情況，選擇性進行反濾波處理（反褶積處理）、偏移處理等。

6.1.6雷達圖像分析：

a)確定反射波組的界面特征；

b)識別地表干擾反射波組；

c)識別正常介質(zhì)界面反射波組；

d)確定反射層信息。

6.1.7雷達圖像解釋：

a)結(jié)合多個相鄰測線雷達圖像，找到數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性；

b)結(jié)合檢測區(qū)域表觀情況，分析雷達圖像；

c)將現(xiàn)場檢測雷達圖像和經(jīng)過驗證的典型雷達圖像（見附錄B）比對分析。

6.2路面厚度分析

6.2.1根據(jù)本文件第6.1條給出的雷達圖像處理與解釋步驟，確定路面結(jié)構(gòu)分層界面。

6.2.2通過鉆孔取芯實測或在已知厚度部位，標定介質(zhì)的相對介電常數(shù)。

6.2.3芯樣高度（或已知厚度）h和電磁波雙程傳播時間t的關(guān)系，按公式（5）計算得到介質(zhì)的相對

介電常數(shù)。

c2c2t2

·············································（5）

rv24h2

式中：

c——電磁波在真空中的傳播速度，通常取0.3m/ns；

t——電磁波在路面中的雙程傳播時間（單位：ns）；

h——芯樣厚度檢測值(單位：m)。

6.2.4根據(jù)確定的分層界面，以及電磁波在路面中的雙程傳播時間t和介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr，按公

式（6）、公式（7）計算得到路面厚度H：

c

v·····················································（6）

r

vt

H·····················································（7）

2

式中：

H——路面厚度檢測值(單位：m)。

6.2.5條件允許時，宜采用其他檢測方法對檢測結(jié)果進行校核，如采用取芯法驗證。

6.3路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量分析

6.3.1路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量分析時，應(yīng)滿足以下兩個條件：

a)被檢測區(qū)域至少有一個相對平整的檢測面；

b)檢測區(qū)域應(yīng)完全覆蓋某個被懷疑的病害區(qū)域。

6.3.2根據(jù)探測深度等選用合適中心頻率的天線以及適宜的雷達通道數(shù)，并按本文件第5.1條、6.1

條分別進行數(shù)據(jù)采集、圖像處理與解釋。

6.3.3單通道雷達檢測病害：

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a)根據(jù)典型雷達圖像確定病害類型及位置；

b)檢測過程中，對出現(xiàn)病害的檢測區(qū)域應(yīng)進行測線加密，通過多條測線數(shù)據(jù)結(jié)合進行解釋。

6.3.4天線陣雷達檢測病害：

a)分析比較相同深度多組不同雷達圖像的異常特征確定病害類型及位置；

b)對疑似目標物周圍進行高密度掃描，采用多通道數(shù)據(jù)結(jié)合進行解釋。

6.3.5病害平面圖的繪制：

a)按本文件附錄A記錄病害檢測結(jié)果；

b)根據(jù)病害的位置、分布，參照檢測區(qū)域總平面圖，繪制病害平面圖，并標注里程樁號；

c)小范圍區(qū)域檢測時，宜在圖上詳細標注病害位置、埋深等信息。

6.3.6在條件允許的情況下，選取部分病害位置采用取芯法進行驗證。

6.3.7路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部病害主要分為松散（疏松、離析、破碎）、層間粘結(jié)不密實、富水、脫空等類型。

病害特征圖像描述及分級依據(jù)見表2。

表2路面結(jié)構(gòu)層病害分類分級

病害類型分級病害特征圖像描述及分級依據(jù)

病害區(qū)域的雷達反射波振幅較周圍介質(zhì)反射波振幅大，波形存在散亂現(xiàn)象，病害

輕

下方的道路結(jié)構(gòu)層界面同相軸存在輕度缺失。

松散病害區(qū)域的雷達反射波振幅遠大于周圍介質(zhì)反射，波形基本散亂，病害下方的道

中

（疏松、離析、破碎）路結(jié)構(gòu)層界面同相軸部分缺失。

病害區(qū)域的雷達反射波振幅遠大于周圍介質(zhì)反射，波形完全散亂無序，病害下方

重

的道路結(jié)構(gòu)層界面同相軸完全消失。

雷達反射波同相軸發(fā)生錯斷，并產(chǎn)生兩段平行于不密實區(qū)域的同相軸，反射波振

層間粘結(jié)不密實--

幅大。

雷達反射波振幅與初始雷達發(fā)射電磁波反相，振幅較周圍介質(zhì)反射波振幅小，頻

輕

譜上部分高頻信號被吸收截斷，主要表現(xiàn)為中低頻譜。

富水

雷達反射波振幅與初始雷達發(fā)射電磁波反相，振幅較周圍介質(zhì)反射波振幅小得

重

多，頻譜上大部分高頻信號被吸收截斷，主要表現(xiàn)為低頻譜。

數(shù)據(jù)剖面上會形成強反射，反射波振幅很大，由于脫空區(qū)域邊緣的多次反射和繞

脫空--

射，會形成雙曲線型反射弧和繞射波尾。

6.4路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價

6.4.1檢測路段的路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價指數(shù)按公式（8）計算：

i0

Li(1Gjk)CjWj

S100i1···············································（8）

L

式中:

S——檢測路段的質(zhì)量評價指數(shù)；

Li——檢測路段區(qū)域內(nèi)某類病害的長度（m）；

L——檢測路段總長度（m）；

Cj——對應(yīng)病害類型的評價常數(shù)，見表3；

Wj——對應(yīng)病害類型的權(quán)重，見表3；

Gjk——對應(yīng)病害類型的分級系數(shù)，見表4。

6

T/JSCTSXXX—2020

表3路面結(jié)構(gòu)層病害評價系數(shù)

雷達測量參數(shù)

病害類型評價常數(shù)C權(quán)重W

介電常數(shù)ε速度v反射系數(shù)R衰減系數(shù)β

松散

152√√√√

（疏松、離析、破碎）

層間粘結(jié)不密實152√√√

富水203√√√

脫空304√√√

表4路面結(jié)構(gòu)層病害分級系數(shù)

病害類型程度分級分級系數(shù)（G）描述

輕0.2細集料開始散失

松散

中0.4細集料大量散失，粗集料開始散失

（疏松、離析、破碎）

重0.6粗集料散失

層間粘結(jié)不密實-0.4-

輕0.4層內(nèi)介質(zhì)濕潤

富水

重0.8層內(nèi)出現(xiàn)積水

脫空-1.0-

6.4.2路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價可按表5的規(guī)定劃分為優(yōu)、良、中、次、差五個等級。

表5路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價等級

等級優(yōu)良中次差

評價指數(shù)（S）S≥9080≤S＜9070≤S＜8060≤S＜70S＜60

7

T/JSCTSXXX—2020

AA

附錄A

（規(guī)范性）

檢測記錄表

表A.1結(jié)構(gòu)層厚度檢測記錄表

檢測單位名稱：記錄編號：

工程名稱

工程部位/用途

樣品信息

試驗檢測日期試驗條件

檢測依據(jù)判定依據(jù)

主要儀器設(shè)備名

稱及編號

路面實測厚度（cm）

段落樁號路面設(shè)計厚度（cm）描述儀器參數(shù)

（測線位置1）（測線位置2）（測線位置3）（測線位置4）（測線位置5）（測線位置6）

備注

檢測：記錄：復(fù)核：日期：年月日

8

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表A.2病害記錄表

檢測單位名稱：記錄編號：

工程名稱

工程部位/用途

樣品信息

試驗檢測日期試驗條件

檢測依據(jù)判定依據(jù)

主要儀器設(shè)備名

稱及編號

段落樁號測線位置病害分類病害分級病害位置病害深度（m）病害雷達圖像儀器參數(shù)

備注

檢測：記錄：復(fù)核：日期：年月日

9

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BB

附錄B

（資料性）

典型雷達圖像

表B.1典型雷達圖像

典型雷達圖像雷達圖像異常特征描述結(jié)構(gòu)層內(nèi)部介質(zhì)屬性

波形同相軸近水平，具有連續(xù)性和相似性，

結(jié)構(gòu)層界面或分層施工層界面

沿同相軸的振幅段穩(wěn)定。

兩側(cè)波形同相軸近水平分布，但出現(xiàn)同相

軸錯動或中斷，其錯動中斷間距不大于基層內(nèi)部垂向裂隙

10cm。

局部出現(xiàn)較強的反射波或明顯出現(xiàn)反射波

同相軸上凸現(xiàn)象，波形較長或出現(xiàn)多次反結(jié)構(gòu)層內(nèi)局部脫空或松散

射波現(xiàn)象。

局部出現(xiàn)反射波，波長較長，幅度衰弱，

局部富含水

呈云狀。