Nedestruktivní diagnostika konstrukcí vozovek pozemních komunikací georadarem

Ing. Radek Matula

Doctoral thesis

NONDESTRUCTIVE DIAGNOSTICS OF ROAD PAVEMENT STRUCTURES BY GROUND PENETRATING RADAR

Abstract:

Výzkum prezentovaný v předkládané disertační práci je zaměřen na zjištění limit přesnosti určení přesné polohy kluzného trnu nebo kotvy (výztužný prvek) při použití georadaru (GPR) tak, aby mohla být identifikována potenciálně riziková místa, kde může vlivem nesprávně uloženého výztužného prvku vzniknout v CB krytu dříve či později porucha. Kluzné trny a kotvy ve spárách cementobetonového krytu, zejména dálničních vozovek, mají zabezpečit spolupůsobení jeho sousedních desek tak, aby nedocházelo mj. k jejich vertikálnímu posuvu vůči sobě. Výztužné prvky jsou do budoucích spár vkládány při stavbě CB krytu většinou strojově, přitom technologie pokládky a následného hutnění betonové směsi mohou způsobit takové vychýlení polohy výztužného prvku, že jeho konečná poloha ve ztvrdnutém betonu neodpovídá normovým hodnotám. Výzkum provedený v rámci této disertační práce vytváří jeden komplex s výzkumným projektem řešeným v Centru dopravního výzkumu, v. v. i. (CDV), který zkoumá vliv míry nesprávného uložení výztužného prvku na kvalitu výsledného díla a mechanismy, které se přitom uplatňují. Práce také konfrontuje použití georadaru v diagnostice vozovek pozemních komunikací s jinými metodami (zejména s metodou MIT Scan), ověřuje výsledky jádrovými vývrty a ukazuje možné kombinace s rázovým zařízením FWD. Na základě výsledků této disertační práce v kombinaci s výsledky zmíněného projektu CDV bude možno při přejímacích zkouškách nových či rekonstruovaných úseků dálnic spolehlivě identifikovat místa, kde lze očekávat problémy vlivem skryté vady, tzn., nesprávně uloženého výztužného prvku.

Abstract:

The research presented in this dissertation is focused on finding the accuracy limit of determining an accurate position of dowels and tie bars when using a ground penetrating radar (GPR), so that potentially risky spots where an inaccurately laid reinforcement element may sooner or later cause a fault in concrete pavement could be identified. Dowels and tie bars in concrete pavement joints, particularly in motorway pavements, are to guarantee the interaction of the neighbouring slabs, so that there would be no vertical displacement towards each other. The reinforcement elements are usually laid in the future joints in concrete pavements by machines, but the technology of laying and subsequent compacting of concrete mixture may cause such displacement of a reinforcement element that its final position in hardened concrete is out of standard values. The research conducted within this dissertation forms a single complex with a research project in Centrum dopravního výzkumu, v. v. i. (Transport Research Centre), which is focused on the extent of incorrect laying of reinforcement elements on the quality of complete work and on mechanisms which are applied. The work also confronts the use of georadar in the diagnostics of road pavements with other methods (particularly with MIT Scan method), verifies the results with test core holes and shows possible combinations with FWD deflectometer (falling weight deflectometer). Based on the results of this dissertation in combination with results of the above mentioned CDV project, it will be possible, during acceptance tests of new and reconstructed motorway segments, to reliably identify spots where problems can be expected due to hidden faults, i.e. an incorrectly laid reinforcement element.

Keywords

georadar, nedestruktivní metoda, pozemní komunikace, vozovka, cementobetonový kryt, kluzný trn, kotva, rychlost šíření elektromagnetického signálu, relativní permitivita prostředí

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 9. 2013

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 6. 12. 2013

University of Pardubice

Faculty of Transport Engineering

Doctoral programme / field:
Technique and Technology in Transport and Communications / Transport Means and Infrastructure: Transport Means