本发明专利技术公开了一种基于置信度的非均质路面结构层检测厚度修正方法，涉及路面结构层厚度无损检测领域。包括采样建模及计算等步骤，最终根据所设定的置信度进行修正，最后计算得到厚度检测结果。本发明专利技术采用了探地雷达检测技术具有无损、快速、简易、精度高等优点可作为今后公路工程施工（特别是高等级公路施工）的一项重要的地球物理探测技术，并能够为依法规范道路建筑行为提供科学技术保障。探地雷达的探测能力允许达到面层以下，用以先期评价路基稳定性和发现路基中各种病害。探地雷达路面厚度结构检测技术可作为高等级公路路面质量检测的方法加以推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路面结构层厚度无损检测领域，具体涉及一种基于置信度的非均质路面结构层检测厚度修正方法。
技术介绍
1、在路面结构层厚度检测中，传统检测厚度采用钻孔取芯法，设备简单检测结果一目了然，但其检测速度慢，成本高，大面积检测需人工推行。虽然钻孔取芯方法具有直观、可靠的特点，但有其局限性，如损坏路面、代表性差、效率低、成本高，检测结果以点带面，评价结果可靠性低且有破损，对沥青路面危害较大。
2、在行业规范和地方标准中，普遍采用双程走时法检测路面面层与基层厚度。在图1中所示的多层路面结构中，将垂直向下方向记作z轴正方向，电磁波通过路面上方的收发一体天线发射。当电磁波传播到路面第i层的上表面时，部分电磁波被反射后返回收发一体天线，在天线接收的z方向电场强度ez的时变曲线中形成波峰，所对应的峰值时刻记作ti1。其余的电磁波继续向下传播到第i层中，部分电磁波在第i层下表面(即第(i+1)层的上表面)再次反射，在天线接收到的ez时变曲线上形成另一个峰值，所对应的峰值时刻记作ti2。ti2和ti1的时间差即为电磁波在路面第i层中的双程走时。将第i层设为均匀介质，若其相对介电常数为εi，电磁波在层中的波速由式(1-1)计算，则层厚hi可通过式(1-2)计算。
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5、应用双程走时法时必须假设路面各层的电磁参数均匀，然而，路面各层实际均为非均匀介质，同一结构层中不同位置的相对介电常数不同，这一差异会影响结构层厚度的检测结果。因此需要改进现有的地非均质路面结构层检测方法。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决路面结构层检测厚度时，路面各层实际均为非均匀介质，同一结构层中不同位置的相对介电常数不同，影响结构层厚度检测的问题，提供了一种基于置信度的非均质路面结构层检测厚度修正方法。
2、本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种基于置信度的非均质路面结构层检测厚度修正方法，包括如下步骤：
3、s1：在检测路段随机选取测点进行取芯，采用手持式激光扫描仪和工业相机，分别获取集料形态的点云数据与芯样横剖面图，将集料形态的点云数据导入离散元软件中，重构检测路段的结构层模型，获取不同测线下的路面层位模型纵断面图；
4、s2：基于芯样剖面图与层位模型断面图构建非均质模型，以获取电磁波在非均质路面中的传播特性；
5、s3：在面层与基层模型上表面选取一道测线，在测线上选取多个不同的测点，收发一体天线设置于各检测点，电磁波频率依据层位深度进行选择；模拟得到各测点处电磁波在结构层模型中的双程走时，由式(1)计算各测点的相对介电常数；
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7、s4：实际路面结构层的相对介电常数在的上下波动，为相对介电常数平均值，采用置信区间表征；对于多个测点处计算得到的相对介电系数，为防止异常点的干扰，去除最大值与最小值，剩余值所处的范围可划分为结构层相对介电常数所分布的置信区间；
8、s5：相对介电常数的上偏差eεu和下偏差eεl指标，由式(2)计算，用以表征各处相对介电常数的波动情况，式中，εu′和εl′分别是所设定置信区间中最大和最小的相对介电常数；
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10、s6：基于各测点处的相对介电常数平均值和各测点处电磁波在结构层模型中的双程走时，由式(3)计算各测点处的结构层层厚；
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12、s7：使用相对介电常数平均值代替各处的实际相对介电常数，则通过式(3)计算的结构层厚度亦存在一定偏差；同样引入置信度概念，为防止异常点的干扰，去除多处测点所测厚度中最大值和最小值，得到面层或基层所测厚度的置信区间；
13、s8：提出模型各处所测层厚的上偏差ehu和下偏差ehl，由式(4)计算用以表征所测厚度的波动情况；
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15、s9：在厚度检测结果h中引入考虑非均质特性干扰的附加项h(p)，如式(5)所示；
16、h∈[h′(1-h(p)),h′(1+h(p))](5)
17、式中，h′为基于式(3)所计算的路面上中下面层或基层的厚度，h(p)为与厚度检测结果置信度p相关的附加项。
18、与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提供的一种基于置信度的非均质路面结构层检测厚度修正方法，采用了探地雷达检测技术具有无损、快速、简易、精度高等优点可作为今后公路工程施工(特别是高等级公路施工)的一项重要的地球物理探测技术，并能够为依法规范道路建筑行为提供科学技术保障。探地雷达的探测能力允许达到面层以下，用以先期评价路基稳定性和发现路基中各种病害。探地雷达路面厚度结构检测技术可作为高等级公路路面质量检测的方法加以推广应用。
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【技术保护点】
1.一种基于置信度的非均质路面结构层检测厚度修正方法，其特征在于：包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于置信度的非均质路面结构层检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪小刚，杨睿，王浩仰，张变瑞，赵晨浩，张伟光，任翼宏，李靖，
申请(专利权)人：山西高速公路工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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