路橋檢測(cè)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析

楊敏

摘要：隨著我國(guó)公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，路橋的養(yǎng)護(hù)及檢修技術(shù)仍然存在一些問(wèn)題，已建路橋質(zhì)量如何保障和檢測(cè)仍然需要更加深入地探究及應(yīng)用。探地雷達(dá)是一種無(wú)損探測(cè)技術(shù)，不僅具有探測(cè)速度快、精度高、效率高、抗干擾能力強(qiáng)、探測(cè)過(guò)程連續(xù)、分辨率高、操作方便靈活、探測(cè)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，還能夠及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)存在的隱性問(wèn)題，能夠從根本上保證路橋日后的安全使用?；诖?，本文對(duì)應(yīng)用路橋檢測(cè)技術(shù)的必要性、雷達(dá)檢測(cè)需求、雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行論述，希望能夠有效推動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：路橋檢測(cè);雷達(dá)檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用

引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)快遞發(fā)展，路橋建設(shè)規(guī)模越來(lái)越龐大，相關(guān)的施工技術(shù)也逐漸得到完善。地質(zhì)雷達(dá)利用發(fā)射天線向地下或者巖體發(fā)射高頻電磁波，通過(guò)接收天線接收反射回地面的電磁波，電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)遇到存在電性差異的界面時(shí)發(fā)生反射，根據(jù)接收到電磁波的波形、振幅強(qiáng)度和時(shí)間的變化特征推斷介質(zhì)的空間位置、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和埋藏深度。使用探地雷達(dá)對(duì)路橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)具有實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)便、高效、準(zhǔn)確、連續(xù)、信息豐富等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于公路與橋隧質(zhì)量控制及病害檢測(cè)中。

1地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)基本原理概述

地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的基本原理主要是借助高頻電磁波在不同電性材料中的差異性脈沖反射表現(xiàn)，完成地質(zhì)情況分析的一種公路工程檢測(cè)技術(shù)。從公路工程檢測(cè)實(shí)踐的角度分析，地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的基本原理如下：首先，工程人員借助相關(guān)檢測(cè)設(shè)備，向公路檢測(cè)段發(fā)射脈沖電磁波。高頻脈沖電磁波在實(shí)際傳播過(guò)程中，會(huì)根據(jù)接觸物體的地質(zhì)電性特性表現(xiàn)出不同的反射特征;隨后，工作人員借助信號(hào)接收儀器，收集接觸物體后返回的高頻脈沖電波，并根據(jù)接收電磁波的形狀、強(qiáng)度、反射時(shí)間等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)接受信息進(jìn)行初步的處理;最后，總結(jié)、歸納接收到的高頻脈沖電磁波信息，通過(guò)對(duì)比其傳播過(guò)程中不同的反射波特征，對(duì)工程地下部分的結(jié)構(gòu)層次和潛藏病害情況進(jìn)行判斷。

2路橋檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容及必要性

2.1主要內(nèi)容

路橋施工質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容非常多，主要檢測(cè)內(nèi)容有：路面的破損、缺陷、裂縫、開(kāi)裂趨勢(shì)以及內(nèi)部缺陷;鋼筋的銹蝕程度、滲透性;氧化深度、酸銹蝕深度;變形、震動(dòng)以及應(yīng)力等。在進(jìn)行路橋工程的施工質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，根據(jù)檢測(cè)部位、難易程度的不同選擇不同技術(shù)，常用的有雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、激光傳感、信息技術(shù)、多譜分析技術(shù)、超聲波技術(shù)等，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方式不僅耗時(shí)量大，還會(huì)對(duì)道路造成破壞，影響道路的施工質(zhì)量，這些技術(shù)中唯有雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)能夠很好的解決傳統(tǒng)檢測(cè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，并且在工程施工中的應(yīng)用頻率最高，能夠全方面的對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，提升道路質(zhì)量。

2.2必要性

路橋工程的施工涉及到大量的專(zhuān)業(yè)，使用大量不同的材料、工藝以及施工技術(shù)，因此，路橋工程施工質(zhì)量檢測(cè)工作的難度非常高，常規(guī)的檢測(cè)不僅速度慢，還會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生破壞。因此，要通過(guò)先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評(píng)判。由于在路橋工程的實(shí)際施工過(guò)程中，很難全部實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所規(guī)定的的施工標(biāo)準(zhǔn)，必須及時(shí)校正這些差異，否則極易導(dǎo)致工程施工質(zhì)量的下滑，而通過(guò)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化、修改。所以，路橋檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用必不可少，能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)路橋工程施工質(zhì)量的全面提升。

3雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的需求

現(xiàn)階段，我國(guó)廣泛使用的雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備一般為一到四套的雷達(dá)，它們具有數(shù)據(jù)采集與整理的功效。它的主要內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)的采集和處理、后臺(tái)進(jìn)行操作、還有電源、雷達(dá)檢測(cè)車(chē)。雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備通過(guò)外部的雷達(dá)檢測(cè)部分與計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行聯(lián)系，并通過(guò)嵌入式單片機(jī)進(jìn)行控制，將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，并尋求應(yīng)對(duì)方案。后臺(tái)操作系統(tǒng)不僅能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，還能夠迅速查詢(xún)相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，并將新數(shù)據(jù)按照類(lèi)別錄入。在路橋施工質(zhì)量的檢測(cè)過(guò)程中，將裝有雷達(dá)裝置的車(chē)輛或者雷達(dá)保護(hù)器在路橋上反復(fù)的、勻速的行駛，要給檢測(cè)留有足夠的時(shí)間。這樣就會(huì)使準(zhǔn)確的信息傳送到檢測(cè)者的手上，對(duì)道路進(jìn)行全面的分析，從提高路橋的施工質(zhì)量。由于電磁波的原因，檢測(cè)時(shí)間應(yīng)控制在3h左右。在數(shù)據(jù)分析后，系統(tǒng)可以將路橋工程的路基路面三維圖、剖面圖在顯示器中顯示出來(lái)并打印，以便各單位共同對(duì)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析以及處理。

4如何使用雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)路橋

在使用雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行路橋檢測(cè)時(shí)，我們主要使用短脈沖雷達(dá)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)定，這種方法與別的方法相比優(yōu)勢(shì)性在于可以對(duì)路況進(jìn)行全面的分析，切工作性能穩(wěn)定、精準(zhǔn)性極高。所以，在進(jìn)行路橋檢測(cè)時(shí)，我們廣泛使用這一方法進(jìn)行檢測(cè)。我們用這種方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要注意天氣元素，最好選擇在溫度適中、天氣良好的情況下進(jìn)行檢測(cè)。我們所要使用的電線厚度要在10cm到25cm之間，要選用赫茲大于2.5GHz天線。

4.1在公路檢測(cè)中的應(yīng)用

地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)早期在公路檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要是探測(cè)路面結(jié)構(gòu)層的厚度，或是進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層材料特性的反演。近幾年，人們開(kāi)始致力于研究應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)路面下的病害和缺陷。雖然雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在測(cè)量道路時(shí)有許多優(yōu)勢(shì)，但是在檢測(cè)時(shí)依舊有一些問(wèn)題存在，為了提高路橋的施工質(zhì)量，必須改掉雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)存在的弊端，完善雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)。首先是提升技術(shù)人員的整體素質(zhì)在進(jìn)行路橋檢測(cè)時(shí)，不免有人為的因素干擾最終的測(cè)試結(jié)果。加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的素質(zhì)建設(shè)，技術(shù)人員應(yīng)該接受專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)，熟悉相關(guān)規(guī)范，然后在不斷的實(shí)踐中熟練的掌握技術(shù)。我們不僅需要先進(jìn)的設(shè)備，更需要熟練掌握技術(shù)的高素質(zhì)的人才。其次要完善檢測(cè)設(shè)備，加大對(duì)檢測(cè)技術(shù)的資金支持，加大研究力度創(chuàng)造出更富有使用價(jià)值的雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備。將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，完善雷達(dá)監(jiān)測(cè)路橋系統(tǒng)，發(fā)揮出它更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4.2在隧道工程中的應(yīng)用

地質(zhì)雷達(dá)在隧道中的應(yīng)用主要針對(duì)有混凝土襯砌結(jié)構(gòu)檢測(cè)、隧道病害檢測(cè)。主要解決以下問(wèn)題：第一，襯砌厚度及襯砌鋼筋檢測(cè)。檢測(cè)隧道襯砌結(jié)構(gòu)各層厚度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，由于鋼筋屬于良性導(dǎo)體，當(dāng)雷達(dá)波從介質(zhì)入射到導(dǎo)體表面時(shí)，由于存在較大的電磁性差異，必然產(chǎn)生反射現(xiàn)象。所以，可使用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)中鋼筋的分布和密度進(jìn)行檢測(cè);其次，超前預(yù)報(bào)：隧道的特點(diǎn)是斷面大、距離長(zhǎng)、地質(zhì)條件復(fù)雜。不良的地層條件極易引起隧道塌方、涌水等事故的發(fā)生。為了盡量避免出現(xiàn)施工事故，在有地質(zhì)資料和理論分析作為參考依據(jù)的情況下，結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)的超前探查技術(shù)對(duì)隧道圍巖變形進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)分析和掌控隧道的變形情況，并對(duì)隧道的襯砌狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，可為施工提供指導(dǎo)性依據(jù)，從而達(dá)到安全施工的目的;第三，滲漏水。水對(duì)雷達(dá)波有強(qiáng)烈的反射，所以可以利用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)襯砌背后水的聚集情況，為防水與排水提供一定的依據(jù)。

5結(jié)語(yǔ)

綜上，雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)是一種新型的路橋工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，在使用中獲得了一致好評(píng)，能夠快速、準(zhǔn)確的對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)。因此，要通過(guò)提高應(yīng)用頻率，不斷對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的方式，使其能夠更好地應(yīng)用在路橋檢測(cè)中，提高檢測(cè)質(zhì)量。

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