一、目的与意义

 传统道路路基巡检长期依赖光学摄像头目视巡查、单点钻孔抽检、经验化判断的作业模式，存在隐蔽病害无法发现、无历史数据对比、无变化趋势分析、隐患滞后暴露等突出短板。摄像头或人工巡检仅能观察路面表层，无法穿透路面识别路基内部脱空、空洞、松散、层位沉降、渗水软化等结构性隐患，极易造成道路突发病害、塌陷风险。

道路塌陷危害示意图

 为实现路基安全可视化、数据化、周期化、可追溯管理，，本方案采用车载空耦探地雷达无损监测技术，开展道路路基常态化、全覆盖、多期对比动态监测。本方案核心定位为路基透视图像的监测采集、图像分析与比对、数据建档以及路基内部结构变化趋势预警；可为道路病害监测、养护施工、修复验收等提供参考依据。

二、总体方案与优势

2.1 路基安全探地雷达定期监测总体方案

本方案分为方案设计、监测实施两个阶段。依据辖区路况、气候条件确定监测计划与项目预算，周期性采集雷达数据，通过多期图像比对识别路基隐患，监测报告报送主管部门，异常点位交由第三方复核。

定期监测总体解决方案

2.2  本方案中空耦探地雷达测量优势

1）传统抽检测量模式痛点

● 抽检道路有限：传统探地雷达测量速度较慢，抽检道路里程受限；

● 时间重复间隔长：抽检选择相同路段的概率极低，同路段重复测量时间间隔长，难以进行对比监测；

● 图像解译工作量大：由于雷达图像较为抽象，其解译效果、效率等均受限于相关人员；

● 测试耗时长、费用高：受测量设备、解译效率等影响，目前探地雷达对道路隐患测量周期较大，费用较高，难以进行大范围普查。

2）本方案差异化核心优势

● 支持大范围快速普查测量：采用底部安装的空耦探地雷达，照射宽度较大，可正常通行速度进行快速测量，自动化程度高，中途无需额外操作，仅需驾驶员单人操作即可；

● 基于近场校准的路基透视图像归档数据库：基于近场散射理论，完成透视图像与测量雷达的解耦处理与校准，便于建模解译与相关参量的反演。

● 多期图像叠合对比分析（方案最大特色）：通过参考图 + 往期图 + 当期图多期比对，精准识别路基结构不变、微变、异变三种状态，实现从 “发现病害” 升级为 “监测变化趋势”。

● 数据可视化、可追溯、可存档: 输出标准 B-Scan剖面图谱、层位偏移时序曲线、多期对比图谱、病害坐标点，全程可查、可审、可追溯。

三、具体实施方案

3.1 根据监测范围与频次要求配置雷达测量系统

 依据区域气候条件、道路属性确定监测频次，据此测算雷达测量系统的配置数量，配置标准详见下表。

 单套测量系统配置：宽幅的空耦探地雷达1台、RTK定位模块1个、皮卡等测试车辆（可共用）

车载空耦探地雷达整体视图

3.2 雷达测量实施

1）固定测线划分： 根据其特点将需监测范围道路划分为固定路径的测线，城区单测线长度不大于30km；高速路不大于100km，实际可根据服务区间隔调整；

2） 建议测量速度：约40公里/小时@城区，约90~100公里/小时@高速路；

3）雷达测线作业时间：约1小时/次（建议避开堵车时间）。

车载探地雷达驾驶室作业操控实拍

3.3 典型监测成果

 该方案车载空耦探地雷达完成道路扫测后，通过图像分析与监测对比可生成以下成果：

1）近场校准的路基结构透视图

2）多期同断面叠合对比图谱

3）路基地下反射特征归档与等效深度监测曲线

 所有成果直观呈现路基内部层位、结构完整性、沉降趋势与变化规律。

1）近场校准的路基结构透视图

 配套处理软件将测线连续图像自动批处理为近场校准的分块图像，其中相邻图块首尾重复约4m范围，并消除了较强的空气-地面反射波，便于分析人员与AI模型解读。采用本方案空耦探地雷达测量的典型路基透视图如下，其内部分层结构十分明显：

2) 多次测量图谱对照分析

 通过相同测线位置不同日期透视雷达图像比对，监测其中较强反射特征深度位置、强弱变化，可终点区分路基两种情况：

● 路基致密且防水良好：较强反射特征的深度仅随季节微弱变化；

● 地下积水、路基空洞发育等：较强反射特征的深度与强弱均发生明显变化。

 以下为实测的道路地下积水情况典型变化图像：

（a）暴雨约1月前，管线等反射特征位置约处于0.62m等效深度

（b）暴雨路面积水后，管线等反射特征位置下移至0.85m等效深度处

（c）暴雨后2日，管线等反射特征位置回调至0.73m等效深度处

3）内部反射特征等效深度偏移监测曲线

 对固定测线，配套处理系统可根据路基内部较强反射特征进行归档处理，典型归档监测点位的局部透视图像对比如下：

 同时，可调取历年、历次监测数据，自动生成路基结构层时序偏移曲线，量化展示路基内部较强反射特征mm级深度偏移的变化趋势，结合当期季节水汽变换规律，实现隐患提前预警。