地電阻法輔助透地雷達應用於柔性鋪面工程檢測之研究

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王信越(Hsin-Yueh Wang) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

地電阻法輔助透地雷達應用於柔性鋪面工程檢測之研究
(Flexible Pavement Inspection Using Direct Current Resistivity Method Assisted Ground Penetrating Radar)

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摘要(中)

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。

摘要(英)

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.

關鍵字(中)

★ 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

關鍵字(英)

★ Relative Dielectric Constant
★ Direct Current Resistivity method
★ Prediction Model
★ Ground Penetrating Radar
★ Reflection Coefficient
★ Attenuation
★ Amplitude Compensation
★ Filter

論文目次

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 V
圖目錄 IX
表目錄 XV
第一章緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究流程 2
第二章文獻回顧 5
2.1 地電測勘的發展及其演進 5
2.2 地電測勘應用於鋪面工程國內案例 7
2.2.1 國外案例 7
2.2.2 國內案例 12
2.3 直流電阻法應用之國內外案例 15
2.3.1 國外案例 15
2.3.2 國內案例 16
第三章地電測勘原理 19
3.1 透地雷達原理 19
3.1.1 電磁波基本概念 19
3.1.2 馬克斯威爾方程式 20
3.1.3 電磁波於地層傳遞電性 21
3.1.4 透地雷達應用 26
3.2 地層介質參數 27
3.2.1 電阻率（ohm-meter） 27
3.2.2 相對介電常數（relative dielectric constant） 29
3.2.3 衰減度（attenuation） 29
3.2.4 反射係數（Reflection coefficient） 30
3.2.5 地層之速度分析方式 33
3.3施測參數 35
3.3.1 天線頻率（Antenna frequency） 36
3.3.2 時間取樣間隔 36
3.3.3 天線移動間距（Antenna step size） 37
3.3.4 激發電壓（Pulser voltage） 38
3.3.5 天線間距（Antenna separation） 38
3.3.6 時間視窗（Time window） 39
3.3.7 疊加次數（Stack number） 40
3.4 資料處理 41
3.5 直流電阻法（Direct Current resistivity method） 42
3.5.1 直流電阻法原理 42
3.5.2 直流電阻法特性 47
3.5.3 直流電阻法之應用 48
第四章試驗計畫及檢測規劃 49
4.1 試驗室試驗流程 50
4.1.1 相關試驗及規範 51
4.1.2 瀝青膠泥基本性質試驗 52
4.1.3 骨材基本性質試驗 55
4.1.4 基底層基本試驗 57
4.1.1 加州載重比試驗 61
4.1.4 輪跡試體製作 67
4.1.5 密度及空隙率試驗 68
4.1.6 瀝青分離試驗（離心機法） 70
4.2 現地檢測計劃 77
4.2.1 儀器介紹 78
4.2.2 分析軟體介紹 81
第五章試驗結果及檢測數值分析 83
5.1 永安漁港密級配含油量預測模式建立及驗證 83
5.1.1 密級配含油量試驗室預測模式建立 83
5.1.2 永安漁港施工前瀝青混凝土檢測及預測模式驗證 92
5.2 國道三號排水性鋪面配孔隙率預測模式建立及驗證 101
5.2.1 排水級配孔隙率試驗室預測模式建立 101
5.2.2 國道三號排水性柔性鋪面檢測及預測模式驗證 113
5.3 基底層壓實度預測模式建立與驗證 120
第六章結論與建議 129
6.1 結論 129
6.2 建議 130
參考文獻 131
付錄一永安漁港施工後透地雷達檢測 135
附錄二台東機場柔性AR4000跑道透地雷達檢測 143
附錄三新店市水利署透水標準斷面透地雷達檢測 163
附錄四國道五號雪山隧道柔性鋪面透地雷達檢測 169

參考文獻

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
10. 陳洲生，「地電測勘學試驗法-直流電阻法」。
11. 隧道施工地質探測技術，地球物理方法講義。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
19. IMAD L. AL-QADI、SAMER LAHOUAR、AMARA LOULIZI” Ground Penetrating Radar Evaluation for Flexible Pavement Thickness Estimation”.
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
21. L. Javier Malvar, Ph.D., P.E. and Greg Cline,”Airfield Pavement Void Detection”.
22. J. Hugenschmidt , “Non-destructive-testing of traffic-infrastructure using GPR” , EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research.
23. Bruce Vandre, P.E.“Pavement Analysis Engineer, Utah Department of Transportation GPR Panel Member, AASHTO Technical Implementation Group”.
24. AASHTO TIG Project “Implementation of Ground Penetrating Radar Technology for Pavement Evaluation”.
25. ASTM D4748-98 “Standard Test Method for Determining the Thickness of Bound Pavement Layers Using Short-Pulse Radar “.
26. ASTM D6087-03 “Standard Test Method for Evaluating Asphalt-Covered Concrete Bridge Decks Using Ground Penetrating Radar”.
27. ASTM D6432-99 “Standard Guide for Using the Surface Ground Penetrating Radar Method for Subsurface Investigation”.
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。
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。
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。
31. D4748-98 Standard Test Method for Determining the Thickness of Bound Pavement Layers Using Short-Pulse Radar
32. D6087-03 Standard Test Method for Evaluating Asphalt-Covered Concrete Bridge Decks Using Ground Penetrating Radar
33. D6432-99 Standard Guide for Using the Surface Ground Penetrating Radar Method for Subsurface Investigation
34. D6431-99 Standard Guide for Using the Direct Current Resistivity Method for Subsurface Investigation
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
36. Gary R. Olhoeft ,Stanley S. Smith III”AUTOMATIC PROCESSING AND MODELING OF GPR DATA FOR PAVEMENT THICKNESS AND PROPERTIES” Geo-Recovery Systems Inc.
37. Dr. Nenad Gucunski, Rambod Hadidi, Parisa Shokouhi ” Demonstration of Ground Penetrating Radar (GPR) ” March 2004.
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.
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.

指導教授

林志棟(Jyh-Dongl Lin)

審核日期

2006-7-6

推文