一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法技术

一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，属于三维探地雷达检测技术领域。为了解决人工实时检查摊铺厚度存在操作不便、工作量大的问题以及检测结果准确率低、代表性差的问题。本发明专利技术首先采集三维探地雷达数据，识别追踪雷达图像中的下层沥青表面连续信号以及沥青层底部连续信号，计算得到沥青路面厚度数据集；然后将沥青路面划分成摊铺调整单元，计算各单元的厚度均值；分别基于下层沥青层厚度设计值、下层沥青层厚度最小值计算基于规范验收标准厚度代表值要求的厚度补偿值、厚度极小值要求的厚度补偿值，结合上层沥青层厚度设计值确定上层沥青层厚度调整值，进而确定单元上层摊铺厚度调整值。本发明专利技术用于沥青路面厚度的动态调整。厚度的动态调整。厚度的动态调整。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法

：
[0001]本专利技术属于三维探地雷达检测
，尤其是涉及一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法。

技术介绍
：
[0002]沥青路面厚度是工程质量控制和养护最为重要的指标之一。新建沥青路面厚度或加铺层厚度是否达到设计厚度是施工质量评价的基础；沥青路面面层指标也是计算道路结构层模量中最重要的一步，极大地影响沥青路面使用寿命。
[0003]在新建沥青路面摊铺沥青时，由于基层顶面平整度较差以及施工过程中摊铺设备调整不佳等因素，容易出现厚度不足区域比例较高问题。新建沥青路面由于基层顶面平整度较差以及摊铺施工过程中摊铺设备调整不佳等因素容易出现沥青层厚度不足的薄弱区域，造成厚度分布合格率不达标等施工质量问题。
[0004]实际中往往都是先按设计值进行摊铺，摊铺过程中通过人工实时检查摊铺厚度是否符合规范，因此存在以下问题：
[0005]1、人工实时检查摊铺厚度不仅操作不便，工作量大，而且测量结果因人、环境等因素的改变有很大差异；最重要的是，人工方法能得到的样本点数量过少，在一个截面一般只能取2～3个点位测量的厚度取均值作为代表值，这样的数据并不十分有代表性，因此检测结果准确率低。
[0006]2、上层沥青摊铺厚度工程应用中一般直接采用设计值，这样不仅与实际下层可能存在薄弱区域的情况不符，而且还可能造成沥青摊铺过厚，影响道路整体强度和工程经济性。

技术实现思路
：
[0007]本专利技术的目的是为了解决人工实时检查摊铺厚度存在操作不便、工作量大的问题以及检测结果准确率低、代表性差的问题。
[0008]一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1：利用三维探地雷达系统采集路幅全断面三维数据点阵，即三维探地雷达数据；
[0010]步骤2：识别追踪雷达图像中的下层沥青表面连续信号以及沥青层底部连续信号，计算得到沥青路面厚度进而获得沥青路面厚度数据集d
i
；
[0011]步骤3：将沥青路面划分成摊铺调整单元，利用厚度数据集d
i
，计算各单元的厚度均值基于下层沥青层厚度设计值d
d
得到基于规范验收标准厚度代表值要求的厚度补偿值Δd
s
，并基于下层沥青层厚度最小值d
dm
得到基于规范验收标准厚度极小值要求的厚度补偿值Δd
m
；
[0012]步骤4：根据Δd
s
、Δd
m
和上层沥青层厚度设计值d
us
确定上层沥青层厚度调整值d
u
，进而根据上层沥青层厚度调整值d
u
确定单元上层摊铺厚度调整值D。
[0013]进一步地，步骤2中在识别追踪雷达图像中的下层沥青表面连续信号以及沥青层底部连续信号之前需要对三维探地雷达数据记性预处理，预处理的过程包括以下步骤：
[0014]首先将三维探地雷达数据从采集软件中导出，然后利用雷达信息处理软件3drExaminer，对三维探地雷达数据进行时频转换、地面线取直、滤波、增益、背景去除处理。
[0015]进一步地，在划分摊铺调整单元时将沥青路面划分成200m的摊铺调整单元。
[0016]进一步地，基于下层沥青层厚度设计值d
d
得到基于规范验收标准厚度代表值要求的厚度补偿值Δd
s
的过程如下：
[0017][0018]式中，Δd
s
为基于厚度代表值要求的厚度补偿值；d
d
为下层沥青层厚度设计值；δ1为沥青层总厚度代表值允许偏差；d
t
为沥青层总厚度设计值；为下层沥青层厚度均值。
[0019]进一步地，基于下层沥青层厚度最小值d
dm
得到基于规范验收标准厚度极小值要求的厚度补偿值Δd
m
的过程如下：
[0020]Δd
m
＝d
d
‑
δ2×
d
t
‑
d
dm
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0021]式中，Δd
m
为基于厚度极小值要求的厚度补偿值；d
d
为下层沥青层厚度设计值；δ2为沥青层总厚度极小值允许偏差；d
t
为沥青层总厚度设计值；d
dm
为下层沥青层厚度最小值。
[0022]进一步地，步骤4所述根据Δd
s
、Δd
m
和上层沥青层厚度设计值d
us
确定上层沥青层厚度调整值d
u
的过程包括以下步骤：
[0023]首先计算同时满足厚度代表值和厚度极小值的上层厚度补偿值：
[0024]Δd＝max(Δd
s
，Δd
m
)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0025]式中，Δd为厚度补偿值；Δd
s
为基于厚度代表值要求的厚度补偿值；Δd
m
为基于厚度极小值要求的厚度补偿值；
[0026]然后计算同时满足厚度代表值和厚度极小值的上层厚度调整值：
[0027]d
u
＝max(Δd+d
us
，d
us
)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0028]式中，d
u
为沥青路面上层厚度调整值；Δd为厚度补偿值；d
us
为上层沥青层设计厚度。
[0029]进一步地，步骤4所述根据上层沥青层厚度调整值d
u
确定单元上层摊铺厚度调整值D的过程包括以下步骤：
[0030]D＝K
×
d
u
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0031]式中，D为单元上层摊铺厚度调整值；K为摊铺施工采用的松铺系数；d
u
为沥青路面上层厚度调整值。
[0032]本专利技术的有益效果为：
[0033]本专利技术所述的一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，关键在于实现了沥青路面厚度的动态调整，创新性地将沥青路面划分为摊铺调整单元，并利用了算式(1)～(5)得到上层摊铺厚度补偿值，这与现有技术完全不同，本专利技术能够有效解决现有沥青路面摊铺厚度均匀性分析、评价与解决措施方面的问题，极大地节省人力、提高效率、提高检测准确率。
[0034]同时本专利技术基于三维探地雷达实现动态调整，能够有效克服二维探地雷达测量沥青路面厚度时范围窄、代表性一般，路面材料介电常数难以自主标定等缺点。将三维探地雷达应用于沥青路面厚度检测，其采用多通道天线可以实现全断面扫描，是适用于开展大面
积路面厚度快速无损检测的一种新手段，可以极大地提升检测准确率。
附图说明：
[0035]图1为一种基于三维探地雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：利用三维探地雷达系统采集路幅全断面三维数据点阵，即三维探地雷达数据；步骤2：识别追踪雷达图像中的下层沥青表面连续信号以及沥青层底部连续信号，计算得到沥青路面厚度进而获得沥青路面厚度数据集d
i
；步骤3：将沥青路面划分成摊铺调整单元，利用厚度数据集d
i
，计算各单元的厚度均值基于下层沥青层厚度设计值d
d
得到基于规范验收标准厚度代表值要求的厚度补偿值Δd
s
，并基于下层沥青层厚度最小值d
dm
得到基于规范验收标准厚度极小值要求的厚度补偿值Δd
m
；步骤4：根据Δd
s
、Δd
m
和上层沥青层厚度设计值d
us
确定上层沥青层厚度调整值d
u
，进而根据上层沥青层厚度调整值d
u
确定单元上层摊铺厚度调整值D。2.根据权利要求1所述的一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，其特征在于，步骤2中在识别追踪雷达图像中的下层沥青表面连续信号以及沥青层底部连续信号之前需要对三维探地雷达数据记性预处理，预处理的过程包括以下步骤：首先将三维探地雷达数据从采集软件中导出，然后利用雷达信息处理软件3drExaminer，对三维探地雷达数据进行时频转换、地面线取直、滤波、增益、背景去除处理。3.根据权利要求2所述的一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，其特征在于，在划分摊铺调整单元时将沥青路面划分成200m的摊铺调整单元。4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，其特征在于，基于下层沥青层厚度设计值d
d
得到基于规范验收标准厚度代表值要求的厚度补偿值Δd
s
的过程如下：式中，Δd
s
为基于厚度代表值要求的厚度补偿值；d
d
为下层沥青层厚度设计值；δ1为沥青层总厚度代表值允许偏差；d
t
为沥青层总厚度设计值；为下层沥青层厚度均值。5.根据权利要求4所述的一种基于三维探地雷达的沥青路面厚度动态调整方法，其特征在于，基于下层沥青层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，胡观峰，王大为，陶洁璇，王东旭，洪斌，吕浩天，
申请(专利权)人：黑龙江省公路建设中心，
类型：发明
国别省市：