●前言
1 緒論
2 瀝青路面無損檢測技術及探地雷達(GPR)原理
2.1 瀝青路面無損檢測技術
2.1.1 基於路面彎沉變形的檢測技術
2.1.2 應力波檢測技術
2.1.3 電磁技術
2.1.4 其他無損檢測技術
2.1.5 小結
2.2 GPR的工作原理
2.2.1 電磁(波)傳播
2.2.2 電磁(波)散射
2.2.3 介電常數估算
2.2.4 電磁(波)混合理論
2.3 GPR在路面工程中的應用
2.3.1 層厚測量
2.3.2 病害探測
2.3.3 鋼筋排列及埋置深度測定
2.3.4 密度及空隙率估算
3 瀝青混合料密度預測模型建模、評估及驗證
3.1 密度預測模型建模
3.1.1 改進的復指數預測模型
3.1.2 改進的Bottcher模型
3.2 密度預測模型敏感性分析
3.3 基於試驗場數據的密度預測模型評估及優化
3.3.1 試驗場設計
3.3.2 試驗場施工
3.3.3 數據分析及模型評估
3.3.4 模型優化
3.4 基於服役路面數據的模型驗證
3.4.1 服役路面工地信息
3.4.2 服役路面數據采集
3.4.3 探地雷達數據與壓路機壓實次數關繫
3.4.4 混合料溫度對探地雷達數據的影響
3.4.5 基於服役路面數據的模型驗證
4 壓實過程路表水信號的噪聲處理
4.1 GPR信號傳播的數值模擬
4.1.1 FDTD數值模擬
4.1.2 基於FDTD的探地雷達信號數值模擬
4.2 頻率選擇效應
4.2.1 密度變化對信號的影響
4.2.2 路表水對信號的影響
4.3 基於固定頻率的參照信號降噪算法
4.4 基於迭代頻率的降噪算法
4.4.1 改進的參照信號算法
4.4.2 現場試驗驗證
4.5 平均反射繫數的實時降噪算法
4.5.1 數值模擬
4.5.2 現場試驗
5 壓實過程振動噪聲的處理
5.1 振動噪聲的原因和頻域分析
5.2 數字濾波器原理
5.3 探地雷達密度曲線振動噪聲降噪算法
5.3.1 基於窗函數的有限衝激響應濾波器設計
5.3.2 截斷頻率和階數的確定
5.4 基於實時壓實監控數據的算法驗證
6 探地雷達瀝青混合料現場密度預測操作流程
6.1 探地雷達設備選擇
6.2 瀝青混合料信息收集
6.3 集料介電常數確定
6.4 探地雷達數據采集和降噪
6.5 ALL模型密度預測
6.6 操作實例
7 總結與展望
7.1 主要成果與結論
7.2 展望
參考文獻
附錄A 試驗場混合料設計信息
A.1 石灰岩中面層混合料
A.2 石灰岩上面層混合料
A.3 花崗岩上面層混合料
……

瀝青混合料現場密度或壓實度是影響瀝青路面施工質量及長期性能的關鍵指標。本書首先簡要介紹、對比了幾種常用的路面無損檢測技術，並著重闡述了探地雷達作為一種路面無損檢測工具的工作原理及作為瀝青混合料密度檢測手段的理論基礎。之後進一步介紹了基於電磁混合理論的瀝青密度預測模型，包括理論模型推導、基於試驗路數據的模型參數評估優化以及基於服役路面數據的模型預測精度驗證。在瀝青混合料壓實過程中，諸如路表水和壓路機振動等噪聲源會影響探地雷達的密度預測精度。針對這些潛在影響，本書介紹了一繫列基於數字信號處理的有效降噪算法用於減小或消除噪聲影響。此外，為指導道路工程師合理地應用探地雷達技術進行瀝青路面現場密度檢測，本書也給出了相應的操作流程指南。最後，本書總結了已有相關研究成果並展望了未來研究方向。