An Experimental Study on Estimation of Size and Thickness of Cavitation(Void)s under Concrete Slabs and Tunnel Linings Using Law Frequency Type Radar(GPR)

The presence of cavitations under pavements or behind tunnel linings of concrete is likely to result in collapse. One method of detecting such voids by non-destructive means is low frequency type radar(GPR). By the way, the size and thickness of small cavitation can't be detected by the present radar technology with low frequency and low resolution when it apply to civil structures like that. To overcome these problems and limitations, this study aims to develope and propose a new analysis method for estimating the depth, cross-sectional size and thickness of cavitations using low frequency radar. A new proposed method is based on the experiments that are carried out for analyzing the correlation between the measurement values(the amplitudes of radar return) of low frequency radar and various type of cavitations. In this process, the threshold value for radar image processing which aims to represent only cavitations to be fitted size can be obtained. As the results, it is clarified that a proposed method has a possibility of estimating cavitation depth, size and thickness with good accuracy in laboratory scale.

저주파수 레이더(GPR)에 의한 콘크리트 상판 및 터널 라이닝 배면 공동의 크기 및 두께 추정에 관한 실험 연구

콘크리트 도로 상판 또는 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 함몰 또는 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이 공동을 비파괴로 검출하기 위한 방법 중의 하나가 저주파수대 레이더(GPR)의 사용이다. 그러나 이와 같은 토목구조물에는 분해능이 좋지 않은 저주파수대의 레이더를 사용할 수밖에 없기 때문에 작은 공동의 크기나 두께까지 탐사하는 일은 현재 기술로는 거의 불가능하다. 본 연구는 이와 같은 문제와 한계를 극복하기 위해 다양한 공동의 크기와 두께, 깊이를 대상으로 많은 량의 실측 실험을 통해, 저주파 레이더 측정치와 공동 간의 상관관계를 분석함으로 해서 공동의 깊이, 크기와 두께까지를 추정하기 위한 새로운 해석방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 또한 본 검토에서는 공동만을 그 크기(횡폭)에 맞게 화상처리에 의해 나타낼 수 있는 역치를 산정하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안된 방법에 의해 실험실 수준에서는 정도 좋게 공동의 깊이와 크기, 두께를 추정하는 것이 가능하였다.