[发明专利]路面承载能力探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测装置，尤其涉及一种路面承载能力探测装置。

背景技术

随着国民经济和现代化道路交通运输需求的进一步增长，对公路承担车辆运行载荷的能力和要求也愈加严格，需要长期保证车辆（尤其是重型车辆）快速、安全、平稳地通行公路段。

在公路路基路面的设计、使用和维护过程中，主要的评价指标体系以承担车辆行驶载荷为中心。在公路使用过程中，由于自然环境影响（如不同地区的温湿度影响、水文地质条件影响等）和长年负荷（包括超重载），其结构承载能力会逐渐降低，甚至造成道路结构层破坏；另一方面，公路的整体承载标准也因自然区划和地方行政法规不同而有所差别。因此，无法使用同一标准进行公路承载能力判定，也就是需要因地制宜，对不同地理环境下的公路承载能力实施具体测定，以确保车辆尤其是重型车辆通过时的安全性，避免人员伤亡和财产损失。

目前，市场上已有较为成熟的探地雷达产品，主要用于市政道路检测、地质勘查、建筑工程质量检测、房屋改造等。国内探地雷达产品如中电22所研发的LTD系列探地雷达、中科院电子所研发的CAS系列探地雷达等，但是上述现有产品只有数据采集软件和数据处理软件，仅能形成道路结构剖面图，例如探测城市道路是否有空洞，以便于施工人员进行道路修复等。

由于道路各层介质的介电常数并不相同，差异性很大，因此，雷达波在不同层面介质中的传播规律也有显著差异，雷达波在不同介质分层处会发生强烈的反射。

例如：空洞是地层中本身存在或路基开挖过程中产生的强扰动而形成的。根据空洞形成的机理和空洞的物理性质，即电阻率高、介电常数低，电磁波传播速度快，在探地雷达探测的剖面图上，异常通常表现为双曲线形态。。

再如：由于地层本身疏松或路基开挖过程中产生的扰动导致范围较大的底层疏松或塌陷，从而形成不密实带。不密实带在雷达剖面图上的特征主要表现为反射波同相轴扭曲错动、不连续，零乱的团块状或条带状的强反射或多次反射异常。

利用探地雷达探测到路面、水稳及垫层结构（道路组成结构）后，根据介电常数与强度的关系，可确定各层结构的承力强度。

根据已有的研究成果（根据我国现有公路标准，各等级公路的结构组成可以确定），介电常数与各类材料之间的强度关系如下：

水泥混凝土介电常数与强度的关系为：

ϵR=0.1898α2(66fc+2.951α)2+3.069]]>

ϵR=0.1898α2(660ft+2.951α)2+3.069]]>

沥青混凝土介电常数与强度的关系为：