雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試在公路檢測(cè)中的應(yīng)用

1、雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試在公路檢測(cè)中的應(yīng)用摘要：雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試設(shè)備自身具備較高的精 準(zhǔn)度，如今已經(jīng)被人們廣泛運(yùn)用于公路測(cè)試之中，成 為公路檢測(cè)較為常見(jiàn)的形式之一。本文簡(jiǎn)要分析了公 路檢測(cè)過(guò)程中存在的弊端，并從雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試的應(yīng) 用以及參量控制兩方面，分析了如何在公路檢測(cè)過(guò)程 中應(yīng)用雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試技術(shù)，以期提高公路檢測(cè)工作 的工作效率。關(guān)鍵詞：雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試；公路檢測(cè)；具體應(yīng)用 1公路見(jiàn)測(cè)工作中存在的弊端無(wú)破損測(cè)試的工作 原理1.1公路檢測(cè)過(guò)程中存在的弊端通常情況下，公路檢測(cè)工作需使用鉆孔取芯的方 法實(shí)施檢測(cè)，然而這一檢測(cè)方式卻存在以下弊端：第 一，鉆孔取樣這一方式僅僅針對(duì)公路當(dāng)中存在的問(wèn)題, 地域限制性

2、較強(qiáng)。若是公路當(dāng)中未存在破損的地方， 則無(wú)法使用該方式進(jìn)行檢測(cè)，導(dǎo)致檢測(cè)工作不全面， 部分公路區(qū)域難以確保安全。其次，鉆孔取樣工作量 較大，需要檢測(cè)的區(qū)域面積較大，加之目前公路檢測(cè) 人員所使用的設(shè)備并不先進(jìn)，使得公路檢測(cè)人員的工 作效率難以提升。第三，為確保公路檢測(cè)的準(zhǔn)確度， 需要檢測(cè)人員對(duì)同一區(qū)域進(jìn)行多次檢測(cè)，且檢測(cè)效果 實(shí)施并不理想。事實(shí)上，鉆孔取樣這一檢測(cè)方式本身 也會(huì)對(duì)公路形成一定破壞，使得公路使用壽命被縮減, 公路質(zhì)量也受到一定影響。2無(wú)破損測(cè)試的工作原理及其運(yùn)用2.1雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試基本原理與應(yīng)用雷達(dá)系統(tǒng)，也可稱之為地質(zhì)雷達(dá)，該系統(tǒng)共由以 下兩部分組建而成：發(fā)射與接收。其中發(fā)射部分是

3、由 設(shè)備對(duì)外輻射電磁波天線，進(jìn)而形成頻率較高的脈沖 波所組成。雷達(dá)對(duì)地下發(fā)出高頻電磁波，令電磁波與 電壓分界面接觸，并形成一定反射。之后于固定區(qū)域 接收反射波，并記錄反射波與直達(dá)波的相關(guān)數(shù)據(jù)。反 射波對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)而言極為重要，直接影響了雷達(dá)波的 走向，且走向?yàn)殡p程。脈沖反射波可以詳細(xì)記錄并向 檢測(cè)人員反映雷達(dá)圖形，經(jīng)過(guò)檢測(cè)的數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)色彩 的不同向檢測(cè)人員反映地下實(shí)際情況。如彩色或是白 色代表正峰值，而灰色或是黑色代表負(fù)峰值。如此一 來(lái)，脈沖反射波便將按照峰值的差異形成程度不同的 成像效果。檢測(cè)人員應(yīng)更為準(zhǔn)確、直接地記錄反射所 形成的效果。不僅如此，針對(duì)反射波波形可以直接影響雷達(dá)系 統(tǒng)形成圖像的

4、效果，這也成為對(duì)地雷達(dá)能夠解釋地質(zhì) 的最為關(guān)鍵性的依據(jù)。反射性能良好，傳播能力較高, 便會(huì)令雷達(dá)圖像顏色深度增加。相反，反射性能差， 脈沖能力不高，所形成的雷達(dá)圖像整體顏色交淺，且 檢測(cè)人員也可通過(guò)分析雷達(dá)系統(tǒng)所形成的圖像，了解 地下介質(zhì)當(dāng)中雷達(dá)波的傳播強(qiáng)度。檢測(cè)人員結(jié)合目標(biāo)公路所用實(shí)際材料應(yīng)用雷達(dá)無(wú) 破損測(cè)試技術(shù)。地下介質(zhì)電性以及頻率直接決定了雷 達(dá)波的穿透效果。導(dǎo)電率越高，穿透效果越佳。反之, 效果則不理想。通常情況下，水泥混凝土面層導(dǎo)電效 果要優(yōu)于瀝青混凝土面層。故而，檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)不 同的公路材料選擇合適的測(cè)量方式。針對(duì)瀝青混凝土 面層而言,檢測(cè)人員應(yīng)選用頻率不低于1200mhz的天

5、線進(jìn)行檢測(cè)。而針對(duì)水泥混凝土面層而言，檢測(cè)人員 應(yīng)選用頻率處于900mhz至1000mhz頻率的天線對(duì) 路基進(jìn)行探測(cè)。2.2控制影響雷達(dá)測(cè)厚精度的參量由于公路當(dāng)中存在的不確定因素較多，且公路當(dāng) 中各類型介質(zhì)豐富，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以對(duì)探地雷達(dá) 性能以及檢測(cè)人員的工作水平具有較高的要求，需要 檢測(cè)人員能夠合理運(yùn)用與正確操作探地雷達(dá)，以便令 測(cè)得的數(shù)據(jù)達(dá)到相關(guān)規(guī)定要求，同時(shí)也避免出現(xiàn)誤差 過(guò)大的問(wèn)題。施工探地雷達(dá)之前，施工人員先完成相 應(yīng)的準(zhǔn)備工作，如確定測(cè)點(diǎn)之間的距離、時(shí)間窗口以 及對(duì)調(diào)節(jié)波形等，以便獲取需要的信息。在上述準(zhǔn)備 工作完成之后，施工人員需從所得數(shù)據(jù)當(dāng)中分析出公 路實(shí)際厚度，同時(shí)確認(rèn)一

6、下參考量：地面零點(diǎn)、路面 介電常數(shù)與底界面回波等，上述數(shù)據(jù)將直接對(duì)塌地雷 達(dá)檢測(cè)的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響，檢測(cè)人員按照如下方法對(duì) 參數(shù)進(jìn)行控制：第一，地面零點(diǎn)確定。檢測(cè)人員需在獲取底界面 所發(fā)出的回波時(shí)間之后，準(zhǔn)確判斷表面所在位置，這 樣才能獲取電磁波與面層當(dāng)中的實(shí)際傳播時(shí)長(zhǎng)。檢測(cè) 人員對(duì)地面零點(diǎn)的判斷會(huì)直接影響公路厚度值的測(cè)量 結(jié)果。檢測(cè)人員可于實(shí)際探測(cè)之前，將一塊金屬板安 放于收發(fā)天線下方，此時(shí)，顯示屏上會(huì)出現(xiàn)極強(qiáng)的全 反射波形。之后再將金屬板去掉，雷達(dá)波便會(huì)向檢測(cè) 人員反映路面反射波形。檢測(cè)人員通過(guò)分析兩種博航 的有關(guān)數(shù)據(jù)，便能夠確認(rèn)地面水平零點(diǎn)反射波實(shí)際所 在位置。第二，路面介電常數(shù)確定。為保

7、證路面厚度值測(cè) 量結(jié)果能夠達(dá)到要求，檢測(cè)人員需確定路面介電常數(shù)。 路面介電常數(shù)往往受到多方面引因素的影響，如地面 結(jié)構(gòu)變化、公路路面所用材料以及土地含水量等。故 而，探測(cè)點(diǎn)不同，所測(cè)得的數(shù)據(jù)也存在一定區(qū)別。檢 測(cè)人員必須實(shí)施標(biāo)定，以此保證檢測(cè)結(jié)果的有效程度 以及可信度。較為常用的方式為鉆孔取樣。檢測(cè)人員 也可以自探測(cè)圖像的過(guò)程中搜索具備代表性以及相對(duì) 均勻的面層當(dāng)中最厚或是最薄等較為特殊的點(diǎn)作為取 樣點(diǎn)。如此一來(lái)，檢測(cè)人員可以獲取多方面數(shù)據(jù)，再 經(jīng)過(guò)綜合分析之后，便能確定較為合適的節(jié)點(diǎn)常數(shù)。 通過(guò)上述方式，能夠?qū)⑻綔y(cè)誤差控制于±5%之內(nèi)，大 大提高了雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試的檢測(cè)精度。第三，底

8、界面回波的確定?，F(xiàn)有路基與路面截面 的發(fā)射回波，尚不能直接從原始波形中做準(zhǔn)確合理的 分區(qū)，因此如何對(duì)截面的回波信號(hào)做精確提取，就成 為雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試的關(guān)鍵應(yīng)用內(nèi)容。因絕大部分的干 擾波為相對(duì)固定的形式，故此對(duì)雜波與干擾波可使用 針對(duì)性的分析法做研究，即基于含有界面反射信號(hào)與 不含有界面反射信號(hào)的回波做信號(hào)的分析，進(jìn)而得出 相對(duì)更為精準(zhǔn)的底界面回波，同時(shí)也可有效測(cè)定底界 面的具體回波時(shí)間。在公路檢測(cè)的實(shí)際作業(yè)進(jìn)程中， 其底界面回波的檢測(cè)參考點(diǎn)，應(yīng)為公路路面結(jié)構(gòu)中厚 度最高的位置，對(duì)其參考點(diǎn)的選用手段，比較簡(jiǎn)便的 方式是利用公路探測(cè)圖像展開(kāi)搜尋，在底界面回波信 號(hào)清晰準(zhǔn)確之前，操作人員可選用多個(gè)參

9、考點(diǎn)做信號(hào) 比對(duì)，直達(dá)得出合理準(zhǔn)確的回波信號(hào)。值得一提的是 底界面回波的參考點(diǎn)，也可選用公路現(xiàn)有最大鉆探深 度的探測(cè)位置，經(jīng)由研究所探測(cè)的回波波形做底界面 回波信號(hào)的提取作業(yè)。目前雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試所用的探地雷達(dá)，因其快速、 高精準(zhǔn)度與無(wú)損連續(xù)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在公路工程中得到 廣泛的檢測(cè)應(yīng)用，并已推廣到公路建設(shè)、使用進(jìn)程中 的各個(gè)環(huán)節(jié)。例如將探底雷達(dá)應(yīng)用在公路施工準(zhǔn)備的 地質(zhì)勘查作業(yè)中，能有效劃分出不良地質(zhì)體，并探明 具體位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，在公路施工階段，使用 探地雷達(dá)能精確檢測(cè)出施工路面的結(jié)構(gòu)厚度，以確保 整個(gè)建設(shè)作業(yè)流程的安全與質(zhì)量。而在公路運(yùn)營(yíng)使用 階段，將探地雷達(dá)運(yùn)用在日常監(jiān)測(cè)作業(yè)中，能及

10、時(shí)發(fā) 現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)所存在的隱患與問(wèn)題，進(jìn)而及時(shí)修復(fù)處理 公路病害，延長(zhǎng)公路使用期限，保證道路的通行安全。3結(jié)束語(yǔ)公路對(duì)人們的生活具有較大的影響，公路質(zhì)量不 高容易對(duì)人們的生命安全構(gòu)成威脅。故而，檢測(cè)工作 具有極為重要的意義。相比傳統(tǒng)鉆孔取芯的檢測(cè)方式, 雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試不會(huì)造成大面積公路破壞，且測(cè)量精 度較高，整體工作量較小，具有較好的應(yīng)用前景。作 為公路檢測(cè)人員，需熟練掌握雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試方法，以提高自身工作效率。參考文獻(xiàn)：1 桂甜等公路檢測(cè)中雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試的應(yīng)用剖 析j江西建材，2015, 23： 189+194.2 王加弟等公路地下界面探測(cè)雷達(dá)在公路質(zhì)檢 工作中的應(yīng)用j.遼寧省交通高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)， 2014, 03： 45-46.3 于長(zhǎng)喜等探地雷達(dá)測(cè)厚技術(shù)在工程質(zhì)量檢測(cè) 中的