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團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CCTASXX—2024

高速公路路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況

三維探地雷達(dá)檢測規(guī)程

Technicalspecificationforinternalconditiondetectionusing3D

groundpenetratingradarforexpresswaypavementstructure

征求意見版次選擇

（本稿完成時間：2024-1-29）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國交通運輸協(xié)會??發(fā)布

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高速公路路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況三維探地雷達(dá)檢測規(guī)程

1范圍

1.1本文件規(guī)定了高速公路路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況三維探地雷達(dá)檢測中的基本規(guī)定檢測系統(tǒng)、

檢測準(zhǔn)備、現(xiàn)場檢測、數(shù)據(jù)處理、狀況評價及報告編制等內(nèi)容。

1.2本文件適用于高速公路路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況檢測及評價，其他類型的公路、城市道路及

機(jī)場道面可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版

本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T26764多功能路況快速檢測設(shè)備

JJG(交通)124公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達(dá)

JTG3450公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程

JTG5210公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)

T/CAS516道路三維探地雷達(dá)檢測技術(shù)規(guī)程

T/CHTS10078公路瀝青路面內(nèi)部狀況探地雷達(dá)檢測技術(shù)指南

T/CMEA33城鎮(zhèn)道路地下病害體三維探地雷達(dá)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

三維探地雷達(dá)3Dgroundpenetratingradar

利用多發(fā)射、多接收雷達(dá)天線進(jìn)行發(fā)射接收交叉方式逐替工作，得到三維立體電磁波

數(shù)據(jù)，并形成包括橫剖面、縱剖面和水平剖面成像結(jié)果的一種探地雷達(dá)。

[注：參考了T/CAS516的定義，并補(bǔ)充了對天線收發(fā)方式和成像結(jié)果的要求。]

3.2

天線帶寬bandwidthofantenna

天線工作的頻譜寬度，通常為最大功率（中心頻率）衰減3dB范圍內(nèi)最高和最低頻率

之差。

3.3

時窗timewindow

電磁信號在探測對象中雙程旅時的長度，體現(xiàn)了擬探測的最大深度。

3.4

振幅amplitude

探地雷達(dá)接收天線接收到的電磁波的幅度值。

3.5

1

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有效探測寬度effectivedetectionwidth

表征探地雷達(dá)系統(tǒng)單次掃描能夠覆蓋的路面橫斷面長度。

3.6

有效探測深度effectivedetectiondepth

表征探地雷達(dá)系統(tǒng)能夠探測到地下目標(biāo)的最大深度，即信號能夠傳播到地下目標(biāo)并返

回后被接收到的最大深度。

3.7

內(nèi)部健康狀況指數(shù)innerhealthconditionindex

用于綜合評價路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況的指標(biāo)，用符號IHCI表示

3.8

層間粘結(jié)系數(shù)interlayerbondingcoefficient

用于評價路面面層與基層（或上基層與下基層）之間粘結(jié)狀況的指標(biāo)，用符號IBC表示。

4基本規(guī)定

4.1所用的三維探地雷達(dá)設(shè)備應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其他檢測儀具設(shè)備，應(yīng)符合JJG(交通)

124及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并經(jīng)檢驗合格。

4.2本標(biāo)準(zhǔn)計量單位均采用國家法定標(biāo)準(zhǔn)計量單位制。

4.3檢查路段環(huán)境應(yīng)符合下列要求：

a）氣溫應(yīng)在-30℃~40℃范圍內(nèi)；

b）天氣應(yīng)無降雨、降雪及沙塵干擾；

c）路面宜清潔、平整，無大塊凸起物；

d）周圍應(yīng)無影響設(shè)備正常工作的強(qiáng)電磁干擾信號；

e）路面應(yīng)無明顯積水，無影響設(shè)備使用安全的嚴(yán)重坑槽、跳車病害。

4.4檢測流程圖見下圖1。

2

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圖1三維探地雷達(dá)檢測流程

5檢測設(shè)備

5.1設(shè)備組成

5.1.1主要檢測設(shè)備為三維探地雷達(dá)系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)包括雷達(dá)主機(jī)、陣列天線、采集觸發(fā)系

統(tǒng)、定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)、承載車及車載三維探地雷達(dá)掛載結(jié)構(gòu)

等模塊。

5.1.2探地雷達(dá)按信號調(diào)制方式可采用時域脈沖式和頻率步進(jìn)式。時域脈沖式探地雷達(dá)中

心頻率宜為800MHz~1200MHz之間；頻率步進(jìn)式探地雷達(dá)帶寬范圍宜為500MHz~2000MHz。

5.1.3陣列天線按耦合方式可采用空氣耦合式和地面耦合式。當(dāng)用于路面結(jié)構(gòu)層50cm深度

以內(nèi)的病害探測時，可采用空氣耦合式，天線距路面高度宜為30cm左右；當(dāng)用于路面結(jié)構(gòu)

層100cm深度以內(nèi)的病害探測時，宜采用地面耦合式，天線應(yīng)盡量接近路面，增加探測性能

和分辨率，高度一般不宜超過10cm。

5.1.4采集觸發(fā)系統(tǒng)宜采用距離觸發(fā)模式，也可采用時間觸發(fā)模式。

5.1.5定位系統(tǒng)宜采用定位設(shè)備實時測量模式，也可采用定位設(shè)備+慣性導(dǎo)航、定位設(shè)備

+授時模塊等測量模式。

5.1.6數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)包括采集參數(shù)設(shè)置模塊、采集控制模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊、數(shù)據(jù)實時

處理模塊等。

5.1.7數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)應(yīng)包括三維數(shù)據(jù)處理與成像模塊。

5.1.8雷達(dá)掛載結(jié)構(gòu)須采用防碰撞和碰撞隨動裝置，保護(hù)探地雷達(dá)設(shè)備。

3

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5.2性能要求

5.2.1三維探地雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具備高速檢測功能，在滿足最小采樣間隔的條件下，檢測速度

不宜低于80km/h；

5.2.2三維探地雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具備實時采集、實時顯示和保存雷達(dá)數(shù)據(jù)信息的功能，數(shù)據(jù)信

息應(yīng)包含：雷達(dá)電磁數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、行進(jìn)距離信息和打標(biāo)樁號信息。有條件的情況下應(yīng)

增加路面攝像系統(tǒng)，對樁號和路面進(jìn)行拍攝，將所獲取的數(shù)據(jù)與雷達(dá)數(shù)據(jù)對應(yīng)。

5.2.3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)具備地圖定位軌跡顯示功能，指導(dǎo)行車路線，實現(xiàn)對道路的全覆蓋

探測。同時應(yīng)具備設(shè)置檢測路線、起點樁號、檢測方向、采樣間距、車道位置、保存位置

和顯示方式等參數(shù)的功能，檢測過程中能實時校準(zhǔn)與核對里程樁號。

5.2.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)具備實時采集并顯示單通道二維數(shù)據(jù)和多通道三維切片信息的功能，

如下圖2示意圖。有條件的情況下應(yīng)增加三維立體信息顯示模塊。

圖2三維探地雷達(dá)數(shù)據(jù)采集示意圖

5.2.5數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)應(yīng)具備靜校正、零偏去除、增益、帶通濾波、背景去除、反褶積、

偏移歸位等數(shù)據(jù)處理功能，可獲得路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部病害平面位置、空間尺寸、埋深等信息。

5.2.6數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)應(yīng)具備病害圈定及注釋、自動統(tǒng)計和病害信息卡自動生成導(dǎo)出等

功能。

5.3性能指標(biāo)

高速公路路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況三維探地雷達(dá)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)要求見下表1。

表1三維探地雷達(dá)系統(tǒng)性能指標(biāo)

序號項目要求

1通道數(shù)≥10

2每道最大采樣點數(shù)≥256

3檢測速度（km/h）≥80.0

4行進(jìn)方向采樣間隔（cm）≤5.0

5有效探測寬度（m）≥1.5

6有效探測深度（m）≥0.8

厘米級松散、空洞檢出率100%，毫米

級裂縫檢出率100%，平面位置、立體

7路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部病害檢出率

空間尺寸、埋深信息相對誤差不大于符合GB/T

10%26764規(guī)定

8距離測量相對誤差（%）≤0.05

9地理位置信息采集定位誤衛(wèi)星覆蓋率不小于70%時，95%的測點

4

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差平面定位誤差不大于0.1m；衛(wèi)星覆蓋

率小于70%時，95%測點平面定位誤差

不大于1m

空氣中波速測量相對誤差

10±5.0

（%）

厚度≤10cm時，mm±10.0符合JJG(交

11厚度測量誤差

厚度>10cm時，%±10.0通)124規(guī)

中心頻率測量相對誤差定

12±15.0

（%）

13線性度（%）≤2.0

6檢測準(zhǔn)備

6.1工作準(zhǔn)備

6.1.1現(xiàn)場檢測前應(yīng)根據(jù)實際需求選擇雷達(dá)天線并編制檢測方案。

6.1.2現(xiàn)場準(zhǔn)備工作宜包括路段環(huán)境檢查、路段信息收集、設(shè)備安裝與開機(jī)、距離標(biāo)定、

測線布設(shè)。

6.1.3檢測前應(yīng)收集以下路段信息：

a）路面結(jié)構(gòu)層材料類型及厚度；

b）養(yǎng)護(hù)信息；

c）路面技術(shù)狀況；

d）橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物樁號。

6.1.4現(xiàn)場作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行設(shè)備安裝與開機(jī)。設(shè)備安裝與開機(jī)應(yīng)符合下列要求：

a）按照設(shè)備廠商提供的安裝方法將雷達(dá)主機(jī)、陣列天線、采集觸發(fā)設(shè)備、定位設(shè)備

等安裝牢固；

b）檢查設(shè)備各連接線安裝無誤；

c）設(shè)備開機(jī)應(yīng)預(yù)熱，時間應(yīng)不低于廠商規(guī)定。

6.1.5現(xiàn)場作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行距離標(biāo)定。距離標(biāo)定應(yīng)符合下列要求：

a）標(biāo)定距離應(yīng)不小于100m，誤差應(yīng)不大于0.05%；

b）當(dāng)承載車胎壓變化明顯或日平均氣溫變化超過15℃時，宜重復(fù)此項標(biāo)定。

6.1.6測線應(yīng)根據(jù)雷達(dá)天線寬度、檢測路段環(huán)境等因素提前布設(shè)。測線布設(shè)應(yīng)符合下列要

求：

a）測線應(yīng)沿車道前進(jìn)方向布設(shè)，可參照下圖3；

b）測線間距應(yīng)不大于雷達(dá)有效探測寬度；

c）測線布設(shè)應(yīng)覆蓋檢測車道左右輪跡帶之間的區(qū)域，宜完整覆蓋檢測車道。

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圖3三維探地雷達(dá)測線布設(shè)示意圖

6.1.7檢測工作開始前，應(yīng)進(jìn)行檢測方案技術(shù)交底和相關(guān)安全培訓(xùn)。

6.2檢測參數(shù)選擇

6.2.1檢測參數(shù)包括中心頻率、時窗深度、采樣間隔、相對介電常數(shù)等，參數(shù)設(shè)置應(yīng)符合

下列要求：

a）中心頻率：在滿足有效探測深度要求的前提下，應(yīng)盡量選擇高頻天線；

b）時窗：時窗的估算可參照T/CMEA33的規(guī)定要求；

c）采樣間隔：在滿足行駛速度要求的前提下，應(yīng)盡量縮小采樣間隔，提高病害檢出

率，一般不宜大于5.0cm；

d）相對介電常數(shù)：可選擇典型路面材料相對介電常數(shù)作為采集參數(shù)，條件允許的情

況下宜進(jìn)行相對介電常數(shù)標(biāo)定，標(biāo)定方法可參照T/CHTS10078。

6.2.2設(shè)定檢測參數(shù)前應(yīng)在已知路面結(jié)構(gòu)型式和厚度的位置先進(jìn)行測試試驗，根據(jù)信號質(zhì)

量確認(rèn)探測效果是否滿足要求，不滿足時，應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。

7現(xiàn)場檢測

7.1準(zhǔn)備工作完成后可進(jìn)行現(xiàn)場檢測?，F(xiàn)場檢測應(yīng)符合下列要求：

a）檢測過程中測線應(yīng)與車道保持平行，應(yīng)標(biāo)記檢測路段里程樁號、可疑干擾體等位

置信息；

b）檢測過程中如遇到交通事故、道路障礙物、車輛故障等影響正常檢測的突發(fā)情況

時，應(yīng)逐條記錄；

c）單條測線保存數(shù)據(jù)不宜大于3Gbits，并做好分類記錄。

7.2數(shù)據(jù)采集結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查。數(shù)據(jù)檢查應(yīng)符合下列要求：

a）數(shù)據(jù)信噪比應(yīng)滿足數(shù)據(jù)處理、解釋的要求；

b）數(shù)據(jù)應(yīng)完整，無丟道、信號中斷、位置信息缺失等情況；

c）數(shù)據(jù)宜全面覆蓋檢測路段。

7.3應(yīng)對大面積檢測信號異常的路段進(jìn)行復(fù)測，消除外界電磁干擾、定位信號異常對檢測

結(jié)果的影響。

7.4現(xiàn)場檢測作業(yè)應(yīng)采取安全保障措施，宜在檢測車輛后方配備安全防護(hù)車進(jìn)行防護(hù)。

7.5其他檢測作業(yè)要求可參照J(rèn)TG3450的規(guī)定。

8數(shù)據(jù)處理

8.1數(shù)據(jù)處理方法

8.1.1數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合以下原則：

a）位置標(biāo)記準(zhǔn)確、無誤；

b）信號處理不失真；

c）結(jié)構(gòu)分層準(zhǔn)確；

d）圖像清晰易辨識。

8.1.2數(shù)據(jù)處理宜按照靜校正→零偏去除→增益→背景去除→帶通濾波→滑動平均的步驟，

突出路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部病害的圖譜特征，如有還原探測目標(biāo)尺寸的需求，可進(jìn)行反褶積與偏移

歸位數(shù)據(jù)處理。

a）靜校正：切除天線到路表之間的無效電磁信號，使各通道深度位置相同；

b）零偏去除：去除雷達(dá)設(shè)備產(chǎn)生的固有直流低頻分量，還原天線接收信號；

c）增益：采用合適的增益曲線補(bǔ)償探測介質(zhì)衰減，凸顯探測目標(biāo)信號，增強(qiáng)圖像特

征；

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d）背景去除：去除雷達(dá)數(shù)據(jù)中耦合脈沖、表面反射、系統(tǒng)震鈴效應(yīng)等無效信號，消

除圖像固定位置的橫向震蕩條紋；

e）帶通濾波：宜選擇帶通濾波方式，濾除雷達(dá)數(shù)據(jù)中非主要頻段信號及噪聲，凸顯

主要頻段信號，通常截取天線主頻的1/4~2作為有效頻率；

f）滑動平均：通過多道數(shù)據(jù)疊加平均處理，減小雷達(dá)數(shù)據(jù)中隨機(jī)噪聲干擾；

g）反褶積：去除或減小信號傳播時與路面結(jié)構(gòu)相互作用導(dǎo)致的信號模糊和擴(kuò)散，提

高圖像分辨率、還原探測目標(biāo)信息；

h）偏移歸位：確定反射界面真實位置，還原探測目標(biāo)尺寸。

8.1.3其他數(shù)據(jù)處理要求可參照T/CAS516的規(guī)定。

8.1.4數(shù)據(jù)處理結(jié)束后，應(yīng)均勻、隨機(jī)抽取檢測路段內(nèi)不少于20%的雷達(dá)圖像進(jìn)行復(fù)核，

復(fù)核應(yīng)符合下列要求：

a）對雷達(dá)電磁波單道波形的初至拾取、零點漂移現(xiàn)象進(jìn)行復(fù)核；

b）對雷達(dá)圖像的干擾壓制、增益等處理情況進(jìn)行復(fù)核；

c）對路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部病害的顯示情況進(jìn)行復(fù)核；

d）如存在未完成8.1.2所述數(shù)據(jù)處理流程及處理效果的情況，應(yīng)重新進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

8.2圖像解釋

8.2.1圖像解釋應(yīng)符合以下原則：

a）應(yīng)結(jié)合檢測路段的設(shè)計和養(yǎng)護(hù)資料，遵循已知到未知、定性指導(dǎo)定量的原則。

b）數(shù)據(jù)應(yīng)去偽存真，提高信號的信噪比，突出有效反射波；

c）分析可能存在的干擾體位置與雷達(dá)檢測數(shù)據(jù)中異常信號的關(guān)系，區(qū)分有效異常和

干擾異常；

d）追索雷達(dá)圖像上反射波同相軸的展布，對發(fā)生間斷、錯動、分叉、明顯彎曲及反

射波振幅明顯變化的圖像進(jìn)行分析。

8.2.2路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部病害主要分為結(jié)構(gòu)層間粘結(jié)不良，結(jié)構(gòu)層內(nèi)松散破碎及結(jié)構(gòu)性裂縫

三種類型，各種典型內(nèi)部病害情況如表2所示，其實例可參見附錄A。

表2典型內(nèi)部病害圖譜及其解釋

病害類型典型雷達(dá)圖譜典型芯樣圖像解釋

面層與基

層雷達(dá)縱剖面圖譜在面層

結(jié)構(gòu)與基層或者基層各層之

層間上基層與間同相軸不連續(xù)、出現(xiàn)

粘結(jié)下基層高亮區(qū)域，并可能伴隨

Ι不良多次反射的現(xiàn)象，屬于

下基層與層間粘結(jié)不良病害。

底基層

雷達(dá)縱剖面圖譜在面層

面層或基層結(jié)構(gòu)層內(nèi)部波形

結(jié)構(gòu)明顯雜亂，面層與基層

層內(nèi)或者上下基層之間出現(xiàn)

上基層

松散同相軸不連續(xù)、彎折，

ΙI破碎且能量加強(qiáng)的現(xiàn)象，屬

下基層于結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的松散、

破碎。

7

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雷達(dá)水平剖面圖譜在面

結(jié)構(gòu)性裂縫（基

層或基層內(nèi)部存在明顯

層產(chǎn)生裂縫，可

的一條區(qū)別于周圍圖譜

能貫穿或未貫穿

的細(xì)長高亮條紋，屬于

面層）

ΙII結(jié)構(gòu)性裂縫病害。

8.2.3對于局部路段路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部含水的情況，檢測結(jié)果易受季節(jié)、天氣、外部環(huán)境等因

素變化的影響，可根據(jù)實際檢測需求及環(huán)境情況，開展圖像解釋和特征分析工作。

8.2.4通過不同方向切取三維雷達(dá)數(shù)據(jù)形成圖像，包含縱橫向垂直剖面和水平剖面。將有

效病害與經(jīng)過驗證的病害圖譜進(jìn)行比對分析，確定病害的屬性。

8.2.5確定病害的位置、尺寸、埋深，并在雷達(dá)切片上進(jìn)行標(biāo)注。

8.2.6開展大規(guī)模圖像解釋工作時，宜優(yōu)先采用人工智能雷達(dá)圖譜病害識別技術(shù)進(jìn)行自動

識別，再由技術(shù)人員針對識別出的病害進(jìn)行復(fù)核。

8.2.7圖像解釋后，在條件允許情況下宜進(jìn)行復(fù)測與驗證。復(fù)測與驗證應(yīng)符合下列要求：

a）根據(jù)定位系統(tǒng)或標(biāo)記信息進(jìn)行位置確定，采用同頻率三維探地雷達(dá)進(jìn)行復(fù)測，保

證數(shù)據(jù)的一致性；

b）沿道路方向的測線長度不宜小于病害沿道路方向長度前后各10m；

c）確定病害范圍后，選擇并定位病害特征明顯的點位，進(jìn)行取芯驗證；

d）驗證信息應(yīng)包括病害類型、位置、埋深、尺寸等。

9狀況評價

9.1評價方法

9.1.1基本評價單元的劃分應(yīng)符合JTG5210的規(guī)定要求。

9.1.2評價指標(biāo)包括內(nèi)部健康狀況指數(shù)和層間粘結(jié)系數(shù)。

9.1.3路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部病害按照8.2.2規(guī)定的類型進(jìn)行分類統(tǒng)計，統(tǒng)計格式見附錄B。

9.2內(nèi)部健康狀況指數(shù)

9.2.1采用內(nèi)部健康狀況指數(shù)IHCI（InnerHealthConditionIndex）對路面內(nèi)部健康狀況進(jìn)

行評價，IHCI應(yīng)按公式（1）和公式（2）計算：

（1）

a1

0

IHCI=100?aIDR（）

i0j02

i=1