一种基于空气耦合探地雷达的土基压实度测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于空气耦合探地雷达的土基压实度测量方法及装置，包括：通过空气耦合探地雷达系统实时计算当前位置土基介电常数；通过GPS定位器关联土基介电常数与测量位置；通过实时压实度反馈显示器计算土基压实度，绘制场地内土基二维压实度分布数据。相对于现有技术，本发明专利技术实现了土基压实度的连续、实时、无损检测，并在显示器中实现了压实度分布的可视化展示，进一步指导操作人员进行现场的压实路径优化，对于工程应用中土基连续压实控制施工具有重要指导意义。控制施工具有重要指导意义。控制施工具有重要指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空气耦合探地雷达的土基压实度测量方法及装置


[0001]本专利技术属于道路工程无损检测
，具体涉及一种基于空气耦合探地雷达的土基压实度测量方法及装置。

技术介绍

[0002]公路土基压实作为施工的关键步骤，充分压实可提高结构强度、刚度及稳定性，保障道路结构的服役使用性能。现场施工数据表明：压实度每增加1％，路用材料对应的承载能力能提高10
‑
15％。反之，土基压实度不足会引起路基沉降、滑坡、翻浆、冻胀等病害，进而破坏道路结构，降低道路使用寿命。
[0003]现有土基压实度测量技术通过压实完成后的单点检测采集压实数据，无法获取现场全局压实度分布信息和整体压实情况，缺乏土基压实度实时变化信息。事后检测延缓路面施工铺装进度，难以针对欠压或过压进行现场实时修补工作，造成人力物力浪费，无法满足公路施工精细化、智能化的要求。
[0004]作为一种电磁无损检测技术，探地雷达可提供实时土基压实控制。探地雷达通过分析来自土基的电磁波反射信号波形、振幅和时间变化，从而计算对应位置介电常数，并通过室内标定试验获得的介电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于空气耦合探地雷达的土基压实度测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，获取场地内原状土或与原状土相同类型土样，制备不同压实度的土样试件，测试土样密度和土样介电常数，绘制指数回归曲线；步骤2，压实过程开始前启动空气耦合探地雷达系统，标定信号增益和滤波器，进行系统预热；步骤3，预热完成后使用标定金属板水平放置于空气耦合天线下方，采集探地雷达信号，该信号为所述空气耦合天线发射出的初始信号；移除金属板，采集土基表面探地雷达信号，该信号为上述初始信号在土基表面和内部传播信号；步骤4，使用步骤2中空气耦合天线的初始信号和土基表面反射信号，基于表面反射法计算当前压实位置土样介电常数，根据步骤1中获得的指数回归曲线获取当前压实位置土样压实度；步骤5，获取当前位置，经多测线扫描和结果拼接绘制场地内土样二维压实度分布图，记录并显示实时压实度；判断是否压实不足或压实过度，进行现场压实路径优化。2.根据权利要求1所述的一种基于空气耦合探地雷达的土基压实度测量方法，其特征在于：所述标定金属板为钢板或铜板，尺寸不少于1平方米。3.根据权利要求1所述的一种基于空气耦合探地雷达的土基压实度测量方法，其特征在于：步骤4所述表面反射法计算土样介电常数公式如下：其中，ε
soil
为土基的介电常数，A0为土基表面反射的振幅，由探地雷达天线发射土基得到的表面反射信号获取；A
p
为金属板标定信号中表面反射的振幅，由探地雷达天线发射标定金属板得到的反射信号获取。4.一种基于探地雷达的土基压实度信号采集装置，其特征在于，所述装置包括：空气耦合探地雷达系统、实时压实度反馈显示器、GPS定位器以及标定金属板；所述空气耦合探...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飔奇，朱宇，马涛，张伟光，童峥，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：