基于纵波和横波检测机场道面结构脱空数值分析★

张献民 王国良 聂鹏飞

(中国民航大学机场学院,天津 300300)

0 引言

水泥混凝土道面是机场跑道的常见类型。由于水泥混凝土道面长期受飞机荷载的重复作用和道面板间嵌缝失效唧泥等因素的影响，可能导致道面板局部范围出现脱空现象。脱空对混凝土道面板的受力极为不利，将会导致道面板断裂、破碎，给飞机起降带来不安全因素。因此，简便高效地检测识别道面板的脱空状态并及时进行科学维护，在延长道面寿命、确保飞机运行安全等方面具有重要意义。

多年来，混凝土无损检测方法因其检测方法简单、高效且对结构本身不产生损害而被国内外学者和工程界广泛研究和应用。目前用于机场混凝土道面常见的无损检测方法主要有探地雷达法(GPR)和落锤式弯沉仪法(FWD)[1]。GPR法是一种基于电磁波理论的检测方法，通常用于道面结构层厚度的评估[2-5]，但其方法的距离分辨率有限[6]，且因电磁波传播速度极快，较难识别道面面层下的脱空状态。FWD法可以通过测定道面的动态弯沉、传荷系数，评价脱空状况[7,8]，但其设备沉重，运输不便，检测效果不明显，效率低，且弯沉测试结果受温度梯度影响大[9]。

地震映像法是一种基于弹性波传播特性检测的工程地球物理方法[10]，已被国内外学者广泛研究并应用于工程地质勘探。刘振明等[11]在铁路勘察中利用该方法与地震CT法结合应用识别采空区，但该方法深度范围误差较大；蔡靖等[12]通过反射纵波波至时间和主频值大小快速对堤坝防渗墙的施工质量做出判断；……