Title

地電阻法輔助透地雷達應用於柔性鋪面工程檢測之研究

Translated Titles

Flexible Pavement Inspection Using Direct Current Resistivity Method Assisted Ground Penetrating Radar

Authors

王信越

Key Words

透地雷達 ; 直流電阻法 ; 預測模式 ; 介電常數 ; 反射係數 ; 衰減率 ; 濾波 ; 振幅補償 ; Relative Dielectric Constant ; Direct Current Resistivity method ; Prediction Model ; Ground Penetrating Radar ; Reflection Coefficient ; Attenuation ; Amplitude Compensation ; Filter

PublicationName

中央大學土木工程學系學位論文

Volume or Term/Year and Month of Publication

2006年

Academic Degree Category

碩士

Advisor

林志棟

Content Language

繁體中文

Chinese Abstract

透地雷達(Ground penetrating radar)簡稱GPR,於鋪面驗收工程中逐漸取代破壞性之檢測方式,迅速便捷之檢測方式,運用於均勻材料且低導電度之鋪面介質中,提供相當好的檢測成效,因此透地雷達於鋪面工程之應用,已被大多數之國內外之工程單位所採用。 本研究不僅使用透地雷達於鋪面厚度檢測及地下物探測之優良性能來進行鋪面量測工作外,更結合地電阻儀之直流電阻法(Direct Current resistivity method)簡稱DC法,於試驗室中利用標準試體進行瀝青混凝土及底層級配材料之材料電性量測,試驗中以密級配瀝青混凝土瀝青含量、排水性瀝青混凝土孔隙率及底層碎石級配層壓實度建立一套預測模式,並於現地中進行驗證,觀察其適用性。 試驗中所建立之預測模式經由現地驗證後,發現瀝青含量及底層壓實度之部分,由於材料均勻性較佳因此成效顯著,值得進一步研究,若能再對增加更多之材料電性量測,如介電常數、反射係數、衰減率…等,結果應會更加顯著及精確。透地雷達於現地施測之數據資料,藉由濾波、振幅補償等資料處理後更能增加其輸出剖面之地下探測物判別及精準分析。

English Abstract

Ground penetrating radar (GPR) is a rapidly and convenient instrument that uses to detect pavement with homogeneous material and low conductivity. It has a great effect and will substitute for destructive inspection in pavement construction. GPR applied to pavement construction has already been adopted by the great majority of foreign and domestic engineers. The present study employed GPR that determines the thickness of the pavement and explore subsurface, and direct current (DC) resistivity method to measure the electrical characteristics of standard test specimens of asphalt concrete and base material in the laboratory. This study built a prediction model according to the test data of asphalt content of dense concrete, porosity of drainage pavements and compaction of base material. Then tested and verified it in the field. Results indicated that because the materials were more homogeneous, the predictive effect of asphalt content of dense concrete and compaction of base material was significant. In addition, using amplitude compensation and filtering to process GPR data could better analyze GPR profiles. Further studies should increase the categories of measurement of the electrical characteristics, such as relative dielectric constant, reflection coefficient, attenuation, and so on. It will make the result more precise and significant.

Topic Category 工學院 > 土木工程學系
工程學 > 土木與建築工程
Reference
  1. 6. 李德河、張君仰,「透地雷達於古蹟探測之應用」,國立成功大學土木工程學系,民國93年。
    連結:
  2. 7. 倪勝火、許程翔,「透地雷達對地下管線探查之應用研究」,國立成功大學土木工程學系,民國92年。
    連結:
  3. 17. 林志棟、雷揚中,「焚化爐底碴應用於道路工程之研究」,國立中央大學土木工程學系碩士論文,民國93年。
    連結:
  4. 18. 林志棟、鄭仁崇,「國道高速公路排水性鋪面材料設計影響因素及成效之研究」,國立中央大學土木工程學系碩士論文,民國94年。
    連結:
  5. 19. IMAD L. AL-QADI、SAMER LAHOUAR、AMARA LOULIZI” Ground Penetrating Radar Evaluation for Flexible Pavement Thickness Estimation”.
    連結:
  6. 20. Kenneth R. Maser INFRASENSE, Inc.“Ground Penetrating Radar for Rehabilitation of Composite Pavements on High Volume Roads”Pavement Evaluation 2002Roanoke, VA October 21-25, 2002
    連結:
  7. 21. L. Javier Malvar, Ph.D., P.E. and Greg Cline,”Airfield Pavement Void Detection”.
    連結:
  8. 24. AASHTO TIG Project “Implementation of Ground Penetrating Radar Technology for Pavement Evaluation”.
    連結:
  9. 25. ASTM D4748-98 “Standard Test Method for Determining the Thickness of Bound Pavement Layers Using Short-Pulse Radar “.
    連結:
  10. 26. ASTM D6087-03 “Standard Test Method for Evaluating Asphalt-Covered Concrete Bridge Decks Using Ground Penetrating Radar”.
    連結:
  11. 32. D6087-03 Standard Test Method for Evaluating Asphalt-Covered Concrete Bridge Decks Using Ground Penetrating Radar
    連結:
  12. 34. D6431-99 Standard Guide for Using the Direct Current Resistivity Method for Subsurface Investigation
    連結:
  13. 35. LEON PETERS JR., JEFFREY J. DANIELS, ANDJONATHAN D. YOUNG, “Ground Penetrating Radar as a SubsurfaceEnvironmental Sensing Tool” PROCEEDINGS OF. THE IEEE. VOL. 82. NO. 12. DECEMBER I994
    連結:
  14. 36. Gary R. Olhoeft ,Stanley S. Smith III”AUTOMATIC PROCESSING AND MODELING OF GPR DATA FOR PAVEMENT THICKNESS AND PROPERTIES” Geo-Recovery Systems Inc.
    連結:
  15. 37. Dr. Nenad Gucunski, Rambod Hadidi, Parisa Shokouhi ” Demonstration of Ground Penetrating Radar (GPR) ” March 2004.
    連結:
  16. 38. Umberto Spagnolini and Vittorio Rampa, “Multitarget Detection/Tracking for Monostatic Ground Penetrating Radar : Application to Pavement Profiling ” IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING, VOL. 37, NO. 1, JANUARY 1999.
    連結:
  17. 39. K. Grotea, S. Hubbardb, J. Harveyc, Y. Rubina,” Evaluation of infiltration in layered pavements using surface GPR reflection techniques”Journal of Applied Geophysics 57 (2005) 129– 153.
    連結:
  18. 1. 楊潔豪、葛其民,「透地雷達於鋪面之應用」,國立中央大學地球物理研究所碩士論文,民國88年。
  19. 2. 楊潔豪、柯文凱,「透地雷達於剛性鋪面檢測之應用」,國立中央大學地球物理研究所碩士論文,民國91年。
  20. 3. 張奇偉、徐增興、黃一峰,「包覆是地下管線透地雷達檢測與結構強度分析之研究」,中華大學土木工程學系碩士論文,民國91年。
  21. 4. 張奇偉、徐增興、袾政鑫,「探討透地雷達與超音波技術於混凝土冷縫檢測之可行性之研究」,中華大學土木工程學系碩士論文,民國92年。
  22. 5. 張奇偉、林鎮華,「透地雷達數位影像編碼運算處裡與圖像辨識之研究」,中華大學土木工程學系碩士論文,民國92年。
  23. 8. 楊潔豪、吳明儒,「透地雷達於污染及廢棄物之檢測應用」,國立中央大學地球物理研究所碩士論文,民國90年。
  24. 9. 董倫道、黃炎聰,「透地雷達探測淺層地層構造」,中央地質調查所特刊,第八號,p.p.137~143,民國83年。
  25. 10. 陳洲生,「地電測勘學試驗法-直流電阻法」。
  26. 11. 隧道施工地質探測技術,地球物理方法講義。
  27. 12. 陳水龍、李振寰、黃韋華、羅勝財,「透地雷達運用車後載具探測道路瀝青混凝土厚度之研究」,國立台北科技大學土木工程學系。
  28. 13. 鄭富書、蔡道賜、梅興泰,「RIP二維分析之初探」,國立台灣大學土木工程學系碩士論文,民國90年。
  29. 14. 楊潔豪、陳平護、皮先瑋,「應用直流電阻法研究台灣西南海岸平原晚更新世與全新世地層界限,國立中央大學地球物理研究所碩士論文,民國88年。
  30. 15. 陳讚煌、王正松、黃國釗,「透地雷達應用在水溝下管線偵測之研究」,國立海洋大學應用地球物理研究所碩士論文,民國91年。
  31. 16. 謝秋雰、薛文浩,「大地電磁法:高解析PNA成像討論」,國立中正大學應用地球物理研究所碩士論文,民國92年。
  32. 22. J. Hugenschmidt , “Non-destructive-testing of traffic-infrastructure using GPR” , EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research.
  33. 23. Bruce Vandre, P.E.“Pavement Analysis Engineer, Utah Department of Transportation GPR Panel Member, AASHTO Technical Implementation Group”.
  34. 27. ASTM D6432-99 “Standard Guide for Using the Surface Ground Penetrating Radar Method for Subsurface Investigation”.
  35. 28. 吳少鵬、磨煉同、水中和,「導電瀝青混凝土的製備研究」武漢理工大學學報,交通科學與工程版,2002。
  36. 29. 吳少鵬、磨煉同、林振華,「石油瀝青及傳導性能的研究」,國外建材科技,2001。
  37. 30. 張山、陸曙明,「地质雷达检测公路面层厚度的可靠性和必要性」,地矿部石油物探研究所。
  38. 31. D4748-98 Standard Test Method for Determining the Thickness of Bound Pavement Layers Using Short-Pulse Radar
  39. 33. D6432-99 Standard Guide for Using the Surface Ground Penetrating Radar Method for Subsurface Investigation
Times Cited
  1. 陳昇誼(2009)。利用地電阻法與數值地形模型探討板岩層方向與位置。中興大學土木工程學系所學位論文。2009。1-73。 
  2. 羅翔文(2008)。利用透地雷達與折射震測法輔助地電阻法於地層之探測。中興大學土木工程學系所學位論文。2008。1-64。 
  3. 張英旻(2007)。利用透地雷達及電磁波影像處理技術於道路管線探測之研究。中央大學土木工程學系學位論文。2007。1-118。
  4. 戴維萱(2010)。應用透地雷達檢測柔性鋪面下回填路基厚度之研究。朝陽科技大學營建工程系學位論文。2010。1-85。
  5. 陳錦珍(2011)。道路管線挖填品質管理之探討。臺北科技大學土木與防災研究所學位論文。2011。1-164。