第44卷第4期2020年8月
武汉理工大学学报(交通科学与工程版)
Journal of Wuhan University of Technology
(Transportation Science&Engineering)
Vol.44No.4
Aug.2020
道路沉陷松散类病害的探地雷达图像解译与分析程博文1,2）罗蓉S孙通g于晓贺「2）尹梅3） 路亚中国（武汉理工大学交通学院“武汉430063）（湖北省公路工程技术研究中心"武汉430063）
（湖北省交通运输厅京珠高速公路管理处°武汉430063）博弈清末
摘要：为明确雷达检测二维剖面图中道路深层病害类型与影响范围，通过雷达检测设备与pave-
check软件提取道路每个区域的相对介电常数数值，基于复合材料介电模型计算道路病害区域的
介电常数波动范围，提出一种针对道路沉陷、松散类病害区域的图像模拟方法，可用于分析道路病
害区域介电特性的波动规律.研究表明：通过该种解译方式得到的模拟图像可以明确区分道路深
层结构病害类型；该种解译方式可以准确计算病害区域的影响范围.
关键词：探地雷达；道路检测；介电模型；介电特性；图像模拟
中图法分类号:U414doi：10.3963/j.issn.2095-3844.2020.04.027
政府监管0引言
探地雷达检测技术是一种超高频电磁波的发射、接收和分析技术，它利用不同介质分界面对电磁波的反射现象对目标进行连续扫描，从而确定其内部结构形态和位置的电磁探测技术•近年来，该技术已广泛应用于工程地质调查、土木工程检测、地质灾害的预测、地下掩埋物的探测等众多领域罗蓉等⑵通过建立三维探地雷达图像检测刚性路面的损坏状况;Benedetto等闪从探地雷达观测的含水率图像中提取亚沥青结构层的液压介电常数域；项雷⑷采用支持向量机对公路路基病害的识别作了一系列工作，项雷采用支持向量机初步实现了公路隧道检测中雷达图像的自动解释.以上研究以图像特征为基础解译病害，未对病害区域介电特性变化规律以及病害区域范围进行研究，因其结果经常受到解译者主观看法的严重干扰，故解译方法无法不具有可移植性，无法广泛使用•道路松散和沉陷作为道路中最为普遍
对二甲苯
的两类病害，在车轮的反复作用下将影响至路面产生坑槽等路表病害，影响行车舒适性，威胁行车安全⑸•与正常道路相比，水或气体充入道路病害部位处的空隙将影响道路材料的介电特性，因此病害区域的雷达图像与正常道路图像具有明显的差异•本文基于探地雷达剖面检测图，提出了一种针对道路沉陷、松散类病害区域的图像模拟方法，分析了道路病害区域介电特性的波动特征，明确了道路沉陷、松散类病害的范围•该方法具有较高的精确性和实用价值.
1数据采集
数据采集地点为京珠高速公路武汉段•京珠高速公路为湖北省第一条全线采用沥青混凝土路面的高速公路，其道路各层设计厚度见表1M.
表1京珠高速武汉段各层设计厚度
结构层设计值
面层16
基层30陈祖德
底基层30
本次检测使用的是由武汉理工大学和美国农机大学联合开发的WB1-21型路用探地雷达检测设备.WB1-21型路用探地雷达检测设备的工作频率为1GHz，时窗为0〜20ns，探测深度在0〜
收稿日期：2020-06-17
英译中程博文（1997-）：男，硕士，主要研究领域为道路无损检测
*国家重点基础研究发展计划“973计划青年科学家”项目资助（103-46150071）
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