Evaluation of pavement thickness using ground penetrating radar: Fid-Bau Portal

Evaluation of pavement thickness using ground penetrating radar

Maser, K. / Kristiansen, J. / Schellenberger, W. / Fippinger, F.

Zur schnellen und zerstörungsfreien Prüfung der Straßenpflasterdicke wird eine Radartechnologie eingesetzt, in der eine Luft-gekoppelte 1 GHz-Trichterantenne kurze Radarpulse (1 ns) mit 50 Abtastungen pro Sekunde aussendet. Das Gerät wird an einem mit normaler Geschwindigkeit fahrenden Fahrzeug 0,3 m bis 0,5 m über dem Straßenpflaster angebracht. Gemessen werden die Amplituden und Laufzeiten der reflektierten Radarpulse, die als Analogsignale an ein PC-gestütztes Datenerfassungssystem gegeben werden, dort digitalisiert und dann auf Disketten oder Bändern gespeichert werden. Zur Auswertung steht ein Software-System zur Verfügung. Die gemessenen Größen erlauben nicht nur die Bestimmung der Straßenpflasterdicke, sondern auch der Dielektrizitätskonstanten des Straßemmaterials. Eine Untersuchung von 118 Straßenabschnitten in den USA, in Großbritannien, in Dänemark und in Deutschland nach dieser Methode zeigt eine durchschnittliche Abweichung von 12,7 mm oder 7 % in der Schichtdicke gegenüber durch Probenahme bestimmten Werten. Die Länge der geprüften Straßenabschnitte variiert zwischen 50 m und 200 km. Eine spezielle Untersuchung von 9 Straßen in Thüringen, von denen acht 80 Jahre bis 100 Jahre alt sind und eine innerhalb der letzten zwei Jahre gebaut wurde, ergibt eine zwischen 4 cm und 40 cm schwankende Dicke der Asphalt-Beton-Schicht. Die alten Straßen wurden zwischenzeitlich mit Asphalt-Beton- und Bitumen-Schichten renoviert. Die Messungen wurden an insgesamt 28 Stationen durchgeführt, an denen Probenahmen zur Bestimmung der Schichtdicke vorlagen. Der Vergleich dieser Werte mit den Radar-bestimmten zeigt eine Abweichung von 1,47 cm oder 9,9 % in der Asphaltdicke. Die größere Abweichung gegenüber dem auf 118 Straßenabschnitten basierenden Wert liegt darin, daß auf einem Abschnitt in Thüringen eine Straßenschicht, die in der Probe vorhanden war, vom Radar auf Grund eines fehlenden dielektrischen Kontrastes nicht mehr entdeckt werden konnte.