【摘 要】
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探地雷达（GPR）凭借其快速、无损、高效等特点目前已成为公路无损检测的重要组成部分,并代表了压实度、含水量或沥青含量等性能指标检测的发展方向。沥青玛蹄脂碎石（SMA）路面由于具有良好的高温抗车辙能力、低温收缩性能和抗滑、耐久性好等特点在我国得到越来越广泛的应用。SMA混合料复合介电特性模型是基于探地雷达研究路面压实度、沥青含量等指标的基础和关键。目前国内外对于介电特性模型的研究大多数都集中在微波遥
【基金项目】
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国家自然科学基金:沥青混合料复合介电特性模型理论与试验研究（项目编号:51378473）；
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探地雷达（GPR）凭借其快速、无损、高效等特点目前已成为公路无损检测的重要组成部分,并代表了压实度、含水量或沥青含量等性能指标检测的发展方向。沥青玛蹄脂碎石（SMA）路面由于具有良好的高温抗车辙能力、低温收缩性能和抗滑、耐久性好等特点在我国得到越来越广泛的应用。SMA混合料复合介电特性模型是基于探地雷达研究路面压实度、沥青含量等指标的基础和关键。目前国内外对于介电特性模型的研究大多数都集中在微波遥感、测井等领域,研究对象多数为土壤、岩石等典型地物,并且有一定的使用条件,而对于SMA混合料复合介电特性模型的研究比较匮乏。本文针对上述现状,开展SMA混合料复合介电特性模型的研究,本文研究得到了国家自然科学基金的资助,主要研究内容和结论如下:1、研究分析了团队前期建立的沥青混合料的复合介电特性模型,并通过试验确定了模型中的参数,建立了适用于SMA混合料的复合介电特性模型。2、基于试验,分析了空隙率、骨料体积率、油石比、测试频率等因素对SMA混合料复合介电特性的影响。结果表明:油石比对SMA混合料复合介电常数的影响较小,测试频率、骨料体积率和空隙率对SMA混合料复合介电常数的影响较为明显。3、将本文新建SMA混合料复合介电特性模型与传统介电特性模型进行对比,检验所建模型的精度,结果表明:相对于线性模型、均方根模型以及瑞利模型,本文建立的SMA混合料复合介电特性模型具有较高的精度。4、基于SMA混合料复合介电特性模型,建立了SMA混合料三相体积比反演分析的蚁群算法,并对SMA混合料的三相体积比进行了反演。结果表明,该反演方法反算误差较小,进一步验证了本文所建SMA混合料复合介电特性模型的精度。5、结合工程实例,利用新建反演算法,对SMA路面的三相体积比进行了反演,验证了新建模型的精度与合理性。本文建立的SMA混合料复合介电特性模型能够较好地描述SMA混合料的复合介电特性,结合本文新建蚁群反演算法,能够较好反算SMA混合料的三相体积比,具有较高精度,这为实现基于探地雷达对SMA路面压实度、沥青含量等性能指标的无损检测提供了重要的理论基础和技术手段。
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