基于探地雷达技术的沥青路面现场密度无损检测

本书首先对几种常用的路面无损检测技术做简要的介绍和对比。其次，着重描述探地雷达作为一种路面无损检测工具的工作原理及其对沥青混合料密度进行检测的理论基础。并通过试验路数据对模型进行评估优化，通过服役路面数据对优化的密度预测模型的精度进行验证。在沥青混合料压实过程中，诸如路表水和压路机振动等噪声源可能对探地雷达的密度预测精度产生很大影响。针对这些潜在影响，本书介绍了一系列基于数字信号处理原理的降噪算法，用于去除路表水和振动噪声对密度预测值的影响。此外，为了指导道路工程师合理地应用探地雷达技术进行沥青路面现场密度检测，给出了该项无损检测技术的操作流程指南。最后，本书对已有相关研究成果做出总结并对将来的研究方向做出展望。

冷 真，香港理工大学土木与环境工程终身教授制助理教授，博士生导师香港理工大学道路及交通实验室负责人。主持了10余项科研项目。已发表SCI论文20余篇。

前言 1 绪论 2 沥青路面无损检测技术及探地雷达(GPR)原理 2.1 沥青路面无损检测技术 2.1.1 基于路面弯沉变形的检测技术 2.1.2 应力波检测技术 2.1.3 电磁技术 2.1.4 其他无损检测技术 2.1.5 小结 2.2 GPR的工作原理 2.2.1 电磁(波)传播 2.2.2 电磁(波)散射 2.2.3 介电常数估算 2.2.4 电磁(波)混合理论 2.3 GPR在路面工程中的应用 2.3.1 层厚测量 2.3.2 病害探测 2.3.3 钢筋排列及埋置深度测定 2.3.4 密度及空隙率估算 3 沥青混合料密度预测模型建模、评估及验证 3.1 密度预测模型建模 3.1.1 改进的复指数预测模型 3.1.2 改进的Bottcher模型 3.2 密度预测模型敏感性分析 3.3 基于试验场数据的密度预测模型评估及优化 3.3.1 试验场设计 3.3.2 试验场施工 3.3.3 数据分析及模型评估 3.3.4 模型优化 3.4 基于服役路面数据的模型验证 3.4.1 服役路面工地信息 3.4.2 服役路面数据采集 3.4.3 探地雷达数据与压路机压实次数关系 3.4.4 混合料温度对探地雷达数据的影响 3.4.5 基于服役路面数据的模型验证 4 压实过程路表水信号的噪声处理 4.1 GPR信号传播的数值模拟 4.1.1 FDTD数值模拟 4.1.2 基于FDTD的探地雷达信号数值模拟 4.2 频率选择效应 4.2.1 密度变化对信号的影响 4.2.2 路表水对信号的影响 4.3 基于固定频率的参照信号降噪算法 4.4 基于迭代频率的降噪算法 4.4.1 改进的参照信号算法 4.4.2 现场试验验证 4.5 平均反射系数的实时降噪算法 4.5.1 数值模拟 4.5.2 现场试验 5 压实过程振动噪声的处理