一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法技术

本发明专利技术涉及道路工程检测技术，尤其涉及一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，包括以下步骤：步骤1：对裂缝进行探测，获取得到裂缝探地雷达图像；步骤2：对获取的探地雷达图像进行分析处理，确定裂缝类型和位置；步骤3：对裂缝处进行钻孔取芯，获得该路段的芯样；步骤4：对获取的芯样进行测量和观察，获取裂缝本身的发育状态及裂缝处基层的状态。通过使用本发明专利技术的方法，能及时发现道路裂缝及裂缝“次生病害”，准确检测出裂缝的完整发育状态，以便于采取科学的养护维修方案，能有效避免路面裂缝治理不及时、不到位的问题，对延迟大修、延长道路服务年限具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法
本专利技术涉及道路工程检测技术，尤其涉及一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法。
技术介绍
裂缝是常见的路面病害之一，其对路面具有十分不利的影响，如不及时进行处理，单一的裂缝可能会发展成多条裂纹簇，直至形成快裂和网裂等严重病害。而且，雨水进入裂缝后，随着轮胎荷载的高压冲刷作用，容易进一步发展形成坑槽。为此，有必要快速、准确的获取裂缝及裂缝“次生病害”的类型、位置等参数信息，为制定科学的养护维修方案提供依据。传统的路面裂缝检测是基于人工的视觉检查，速度慢，效率低，费时费力。而现有的采用路面图像获取技术的二维路面裂缝检测系统受检测光照、阴影等的影响，检测效果不够理想。三维路面裂缝检测系统因路面材料反射特性的差异、裂缝与路面突起的遮挡等原因出现数据丢失的情况，影响检测效果。以上几种检测方法都仅限于对路面显性裂缝长度、宽度和深度的检测，不能得到完全的裂缝发育状态，更无法得到路面结构内部的裂缝“次生病害”的发展情况。鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，使其更具有实用性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，以便于制定科学的养护维修方案。本专利技术的技术方案为：一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，包括以下步骤：步骤1：对裂缝进行探测，获取得到裂缝探地雷达图像；步骤2：对获取的探地雷达图像进行分析处理，确定裂缝类型和位置；步骤3：对裂缝处进行钻孔取芯，获得该路段的芯样；步骤4：对获取的芯样进行测量和观察，获取裂缝本身的发育状态及裂缝处基层的状态。进一步地，还包括步骤5：对所述芯样的测量和观察结果与雷达图像的分析结果进行一致性判断。进一步地，步骤2中，对获取的探地雷达图像进行分析处理具体包括以下步骤：步骤2.1：查找探地雷达图像中路面内部出现异常信号的段落，确定异常信道；步骤2.2：以异常信道振幅与基准振幅的振幅偏差度L为阈值指标，确定阈值大于L的异常信道为裂缝“次生病害”；步骤2.3：对所述裂缝“次生病害”进行分析，确定裂缝“次生病害”类型。进一步地，所述异常信道振幅与基准振幅的振幅偏差度L为：式中，A——为异常信道振幅；A0——为基准振幅。进一步地，步骤1中对裂缝3进行探测之前，需进行探地雷达探测路线设置，包括以下步骤：步骤1.1：确定探地雷达的探测范围；步骤1.2：按照网格型布置探地雷达的探测路线，其中网格中包括沿道路方向的纵向探测路线，还包括垂直于道路方向的横向探测路线；步骤1.3：根据所述探测范围确定相邻两探测路线的间距。进一步地，所述探地雷达的天线高度不等于天线中心频率波长的1/4、1/2、3/4和1倍。进一步地，步骤3中对裂缝处进行钻孔取芯的芯样采集位置包括：裂缝端部周围第一位置、裂缝边缘的第二位置、车道中间的第三位置、轮迹带处的第四位置。进一步地，芯样采集密度根据所述裂缝的长度及向面层其他部分扩展的方向设定。由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：通过使用本专利技术的方法，能及时发现道路裂缝及裂缝“次生病害”，准确检测出裂缝的完整发育状态，以便于采取科学的养护维修方案，能有效避免路面裂缝治理不及时、不到位的问题，对延迟大修、延长道路服务年限具有重大意义。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中芯样的测量和观察结果与雷达图像的分析结果对比图表；图2为本专利技术实施例中取芯位置分布示意图；附图标记：1-车道线，2-雷达检测，3裂缝，4芯样采集位置，41第一位置，42第二位置，43第三位置，44第四位置，5轮迹带。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术中的实施例采用递进的方式撰写。一种路面裂缝发育状态检测方法，包括以下步骤：步骤1：采用高动态探地雷达对裂缝3进行探测，获取得到裂缝探地雷达图像；步骤2：对获取的探地雷达图像进行分析处理，确定裂缝类型和位置；步骤3：对裂缝3处进行钻孔取芯，获得该路段的芯样，其中取芯过程优选取芯机进行操作，常规设备易于操作且效果稳定，当然，此处必须强调的是，取芯过程并不局限采用取芯机，任何可行的设备或人工等方式均在本专利的保护范围内；对裂缝处进行钻孔取芯的芯样采集位置4包括：裂缝3端部周围第一位置41、裂缝3边缘的第二位置42、车道中间的第三位置43、轮迹带5处的第四位置44。如图1所示，钻取裂缝3端部周围的第一位置41的路面结构芯样是用于观察路表未开裂时的基层开裂状况；钻取裂缝3边缘的第二位置42处的路面结构芯样是用于观察裂缝发育初期的具体状态；钻取车道中间的第三位置43处的路面结构芯样是用于观察裂缝发育中期的状态，钻取车道线1周围轮迹带5处的第四位置44的路面结构芯样是用于观察裂缝发育末期的状态；其中，芯样采集密度根据裂缝3的长度及向面层其他部分扩展的方向设定；步骤4：对获取的芯样进行测量和观察，其中通过测量可获得裂缝3的深度和宽度数据，而通过观察可明确裂缝处基层的状态，从而作为路面裂缝发育状态判断的重要依据。通过使用本专利技术的方法，能及时发现道路裂缝及裂缝“次生病害”，准确检测出裂缝的完整发育状态，以便于采取科学的养护维修方案，能有效避免路面裂缝治理不及时、不到位的问题，对延迟大修、延长道路服务年限具有重大意义。作为上述实施例的优选，路面裂缝发育状态检测方法还包括步骤5：对芯样的测量和观察结果与雷达图像的分析结果进行一致性判断。其中本实施例中展示了一部分对芯样的观察结果以及雷达图像所反映的路面内部状况，通过图2对上述结果进行对比判断，为了使得判断结果更加全面，图2中还包括路表状况的观察结果作为参考依据。本实施中，当芯样的测量和观察结果与雷达图像的分析结果不一致时，需通过进一步的操作对结果进行复核，从而保证检测的准确性。从图2中表格由可得，采用探地雷达与取芯结合能够快速、准确地找到裂缝及裂缝“次生病害”的类型、位置，分析出完整的裂缝发育状态，预测裂缝进一步的发展情况，便于养护维修人员制定科学合理的养护维修方案，从源头治理裂缝病害，避免治理不及时、不到位的问题，节省大量的人力、物力、财力。作为上述实施例的优选，步骤2中，对获取的探地雷达图像进行分析处理具体包括以下步骤：步骤2.1：查找探地雷达图像中路面内部出现异常信号的段落，对异常信号段落进行分析处理，快速确定异常信道，其中，需筛除无用信号，从而保证结果的准确性；步骤2.2：以异常信道振幅与基准振幅的振幅偏差度L为阈值指标，确定阈值大于L的异常信道为裂缝“次生病害”；其中，异常信道振幅与基准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对裂缝(3)进行探测，获取得到裂缝探地雷达图像；步骤2：对获取的探地雷达图像进行分析处理，确定所述裂缝(3)的类型和位置；步骤3：对所述裂缝(3)处进行钻孔取芯，获得该路段的芯样；步骤4：对获取的芯样进行测量和观察，获取裂缝本身的发育状态及裂缝处基层的状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对裂缝(3)进行探测，获取得到裂缝探地雷达图像；步骤2：对获取的探地雷达图像进行分析处理，确定所述裂缝(3)的类型和位置；步骤3：对所述裂缝(3)处进行钻孔取芯，获得该路段的芯样；步骤4：对获取的芯样进行测量和观察，获取裂缝本身的发育状态及裂缝处基层的状态。2.根据权利要求1所述的基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，其特征在于，还包括步骤5：对所述芯样的测量和观察结果与雷达图像的分析结果进行一致性判断。3.根据权利要求1或2所述的基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，其特征在于，步骤2中，对获取的探地雷达图像进行分析处理具体包括以下步骤：步骤2.1：查找探地雷达图像中路面内部出现异常信号的段落，确定异常信道；步骤2.2：以异常信道振幅与基准振幅的振幅偏差度L为阈值指标，确定阈值大于L的异常信道为裂缝“次生病害”；步骤2.3：对所述裂缝“次生病害”进行分析，确定裂缝“次生病害”类型。4.根据权利要求3所述的基于探地雷达和取芯的路面裂缝发育状态检测方法，其特征在于，所述异常信道振幅与基准振幅的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金光来，蔡文龙，刘海婷，乔乃洪，张晗，
申请(专利权)人：江苏中路工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32