地質雷達技術在水利工程質量檢測中的應用研究

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，工程建設領域開始出現(xiàn)許多先進技術，對工程質量檢測水平的提升提供了技術支撐。地質雷達技術就是其中發(fā)展最快的一項技術。在水利工程領域，該技術的應用越來越普遍，因此對該技術在水利工程質量檢測中應用的研究有助于進一步把握其應用方法。文章分析了水利工程質量檢測中地質雷達技術應用的必要性，進而對該技術在工程質量檢測中的具體應用展開探討。

關鍵詞：地質雷達;水利工程;質量檢測

一、 水利工程質量檢測中地質雷達技術應用的必要性

水利工程項目對建設質量具有較高要求。在水利工程項目中，擋墻結構是其最主要的結構部分。該結構主體是由混凝土材料建造而成，因此對水利工程質量的控制就需要針對混凝土結構進行檢測，以確保其擋墻結構不存在質量問題。在這一方面，目前已經形成多種檢測技術，如鉆芯法、回彈法、超聲波法等。然而這些檢測方法應用于水利工程質量檢測中都存在一些缺陷。如鉆芯法對建筑結構本身會造成破壞，尤其在水利工程項目中，這種破壞有可能產生對結構穩(wěn)定性的巨大影響。回彈法雖然不會對混凝土結構造成破壞，且具有較高的精度，但該技術卻容易受操作環(huán)境、操作方法以及外界自然氣候條件等諸多因素的影響，因此其檢測精度也往往會受到各種因素影響。超聲波法在檢測精度上較差，且操作的靈活性偏低，因此也難以符合水利工程質量檢測的要求。在此情況下，水利工程質量檢測中就需要探索新技術的應用。

地質雷達技術也被稱之為探地雷技術，其是在現(xiàn)代計算機技術、電子技術、信息技術的基礎上發(fā)展出來的一種無損檢測技術。其主要是利用1MHz～1GHz范圍內的無線電波來進行地下介質情況的探測。與其他檢測技術相比，該技術具有更高的檢測精度，且本身檢測的無損性也更符合水利工程質量檢測的要求。因此地質雷達技術正成為水利工程檢測中的主要技術。該技術在水利工程中的應用也極大的保障了現(xiàn)代水利工程項目的建設質量。

二、 地質雷達技術在水利工程質量檢測中的具體應用

（一）地質雷達的具體工作方式

地質雷達技術實際上是利用超高頻電磁波來對各種定位物體或物體間的分界面進行探測，其運作原理反射波定律。在地質雷達技術運轉的過程中，其雷達主機會控制脈沖源發(fā)射出周期性信號，發(fā)射主機在這些信號的作用下會進一步產生高頻電磁波，然后經天線直接發(fā)出，進入地下并作用到所要探測的物體上。目標物體在電磁波的作用下會對這些電磁波信號進行彈射然后返回地面并被天線接收。隨后工作人員就可以對接收到的信號進行處理，并依據(jù)電磁波波形、電磁波振幅、電磁波傳播時間等特點來對地下探測物的具體情況進行研究分析，從而做出相關判斷。在此過程中，電磁波反射的原理是基于電磁波遇到目標后，由于兩者間的介電常數(shù)存在差異，所以會對反射信號產生影響。對此，人們通過加大介電常數(shù)的差異能夠獲得更為理想的目標識別效果。在這一方面，工作人員就需要利用專業(yè)化手段來進行處理。

在現(xiàn)階段的地質雷達探測中，人們主要是通過計算電磁波在地下介質中的傳播速度數(shù)值，然后再結合天線間距與電磁波行程來對目標界面深度與距離關系進行判斷。而根據(jù)深度情況進一步地分析反射波形就可以使工作人員掌握到混凝土內部的具體情況。

（二）地質雷達技術應用中的相關參數(shù)設置

由于地質雷達的工作頻率會對其探測深度與分辨率等產生影響，因此在實際應用中就需要犧牲一些參數(shù)來保證達到想要的探測效果。對此，在該技術的應用中就必須提前做好相關參數(shù)的設置。具體而言，地質雷達技術應用中需要結合實際應用環(huán)境以及相關探測深度與分辨率要求來對雷達的工作頻率進行設計。例如針對美國Terra-SI R ch SI R3000系統(tǒng)，其參數(shù)設置應該以400MHz和900MHz頻率為主，同時將測量點控制在1.5米處。此外，其記錄線具體的數(shù)量應該設置為64根/s，采樣點數(shù)應該設置為512個記錄線，并控制時窗大小在50ns以內。在反射信號處理方面，其反射信號處理軟件應該選擇radan7.0，該軟件能夠確保得到最佳的雷達信號圖。

（三）地質雷達質量檢測判定方法

在進行雷達信號分析的過程中，可以通過雷達信號的強度來進行判定，如果雷達信號幅度較弱，且雷達并無明顯界面反射信號，就可以確定探測的水利工程擋墻墻體密實度較佳。而如果其信號不連續(xù)或存在分散情況，則說明檢測位置存在混凝土墻體的質量問題，或者粗骨料與細骨料存在分離的狀況，也有可能是因墻體密實度存在問題導致一些蜂窩或空洞的存在。而為進一步確保檢測的準確性，還可以與水利工程混凝土擋墻其他檢測技術相結合進行應用，如通過與鉆芯法的芯樣檢測結果進行比對就可以更為準確的找到墻體存在的質量問題。確定了雷達檢測結果之后，對混凝土擋墻的芯樣進行觀察。

三、 結束語

綜上所述，地質雷達檢測技術較傳統(tǒng)混凝土檢測技術具有諸多優(yōu)勢，因此更符合水利工程領域質量檢測工作要求。但在具體應用中，地質雷達檢測技術需要科學的做好參數(shù)設置，并把握好質量判定方法，如此方能使該技術為水利工程建設質量提供保障。

參考文獻：

[1]任皓麟.地質雷達技術在水利工程檢測中的應用[J].建材與裝飾，2017（30）：287-288.

[2]孫楠.地質雷達技術在水利工程質量檢測中應用問題研究[D].天津：天津大學，2016.

[3]方召維，周云健，于常旺.地質雷達在水利工程質量檢測中的應用[J].山東水利，2007（8）：33-34.

作者簡介：

劉歡，貴州共筑未來建設工程有限公司。