道路城市生命線重要的組成之一，是城市交通的骨架，承載著大量的人流和車流，影響著城市的正常運轉。隨著道路使用年限及交通負荷的增加，道路及路基都會出現各種病害，如路面裂縫、路基空洞、腐蝕、塌陷以及排水問題等，從而引起路面塌陷的安全隱患，影響交通的正常運營。
三維探地雷達檢測屬于無損檢測技術，能夠對道路路面及路基內部進行全面深入地檢查，及時發(fā)現道路路基塌陷安全隱患。該技術的應用，能夠提前發(fā)現、提前處置、提前預警路面塌陷災害的安全隱患，避免因道路潛在問題導致的安全事故發(fā)生。
一、技術原理
探地雷達（簡稱GPR）是一種新型無損探測技術，它將高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式由地面通過發(fā)射天線送入地下介質中，經地下目標體（災害隱患）的反射后回到地表面，由接收天線接收回波信號，最后被送至控制器顯示判讀。三維探地雷達工作原理示意圖如圖所示。
探地雷達工作原理示意圖
電磁波在傳播過程中，遇到介電常數不同的兩種介質面時，會產生折射與反射現象，其傳播路徑、電磁場強度以及波形所通過的介質的電性性質隨物性體界面幾何形態(tài)而變化，由折射系數T和反射系數R表示：
其中ε1、ε2分別為上下介質的介電常數。根據接收反射回波的雙程走時、幅度、相位等信息，形成地下結構各方向的三維切片圖，通過對三維數據及圖像的分析，能夠對地下結構內部的異常位置、形態(tài)及危害程度進行判別。
二、三維探地雷達核心優(yōu)點
三維探地雷達在道路塌陷隱患探測中具有無損、定位精準、檢測效率高、探險隱患點特征描述直觀等特點。
1、探測效率高，橫向覆蓋面寬，能夠實現長距離、快速的路面及路基掃描。
2、隱患點數據處理可視化效果直觀，顯示隱患區(qū)的三維特征，圖像直觀易懂，便于技術人員和管理人員快速判斷隱患區(qū)等異常。
3、塌陷隱患區(qū)三維空間定位精準，可清晰呈現安全隱患的平面位置、埋深及形態(tài)，精度高，能夠為隱患區(qū)處置方案的布署提供精準數據支撐。
三、三維探地雷達技術應用場景
三維探地雷達檢測技術在城市道路檢測中的應用主要形式為地下病害體探測、道路結構缺陷檢測及路面結構層厚度檢測。
1、路面結構層厚度檢測
路面結構層厚度影響著道路的質量安全，受施工及交通荷載的影響，路面結構從厚度回出現變化不均一的現象，影響道路的使用壽命，三維探地雷達屬于無損檢測技術，可以克服傳統鉆孔測厚對道路的損壞問題，實現對路面厚度的快速智能提取。
2、道路結構缺陷檢測
道路結構層是多層鋪砌體系，上層必須在下面層全部壓實合格時才能進行鋪設，當道路填料的壓實度較低，且施工時各區(qū)域的道路壓實度有差異時，易造成道路結構松散，影響行車安全和道路的使用壽命。三維探地雷達可以識別結構松散處空氣與結構層的電性差異，來判斷松散的位置。
3、道路地下病害體檢測
道路空洞、脫空為常見的道路地下病害體，道路下的空洞可能導致路面塌陷和車輛損壞。三維探地雷達可以識別空洞的大小、位置和深度，有助于及時修復并防止?jié)撛诘陌踩[患。
四、中交路橋道路塌陷安全隱患檢測
由于我國經濟的增長以及科學技術的進步，對工程的建設提出了更高的質量要求及信息化管理。中交路橋科技有限公司成立于2009年，是專業(yè)從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)，構建了“智能監(jiān)測、科技領先、智慧城市、數字賦能”的品牌戰(zhàn)略，形成了工程檢測、城市安全監(jiān)測、數字化研發(fā)運維三大業(yè)務板塊。
目前已取得鐵路行業(yè)、公路行業(yè)、建筑行業(yè)頒發(fā)的行業(yè)檢測資質，及河北省技術監(jiān)督局的計量認證資質，能夠為鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技術、電力、信號、集成電路、智能科學等行業(yè)領域提供科學、準確的檢測監(jiān)測技術和成果，及時發(fā)現工程安全隱患，保證工程安全運營。
