公路檢測(cè)中雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試的應(yīng)用剖析

龍步釗

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司,貴州 貴陽(yáng) 550016)

1 公路檢測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀及雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試特征

1.1 公路檢測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀

(1)傳統(tǒng)檢測(cè)的不足

為能了解公路的質(zhì)量，需要采用科學(xué)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，公路面層以下到基層部位檢測(cè)，傳統(tǒng)的檢測(cè)方式就是鉆孔取芯檢測(cè)的方式，是通過(guò)取芯樣檢測(cè)判斷路面厚度和基層使用狀況的。但是采用取芯檢測(cè)的方式有著不足之處，主要體現(xiàn)在，這一檢測(cè)的方式只針對(duì)已經(jīng)有病害的部位，沒(méi)有病害的部位就難以分析具體結(jié)果。在頻繁檢測(cè)取芯的情況下對(duì)公路的質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生很大損害。另外，采用取芯檢測(cè)的方式，相關(guān)的設(shè)備應(yīng)用攜帶不方便，檢測(cè)的效率也相對(duì)比較低。

(2)公路檢測(cè)發(fā)展方向

處在當(dāng)前的發(fā)展背景下，公路檢測(cè)的工作開(kāi)展，需要全面性進(jìn)行，這就要對(duì)公路路面以及基層的檢測(cè)數(shù)據(jù)有全面性的把握，取芯檢測(cè)和路面破損調(diào)查已經(jīng)和當(dāng)前的公路檢測(cè)的發(fā)展要求不相符，公路的檢測(cè)已經(jīng)向著無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)的方向發(fā)展。當(dāng)前的軟硬件的發(fā)展完善，雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)在公路檢測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣，這是高頻電磁波勘探的技術(shù)，在公路檢測(cè)當(dāng)中應(yīng)用，在不對(duì)路面以及基層造成破壞的基礎(chǔ)上達(dá)到良好檢測(cè)的效果，應(yīng)用前景比較好。公路檢測(cè)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)方法的應(yīng)用會(huì)成為趨勢(shì)，傳統(tǒng)的檢測(cè)方式逐漸會(huì)被新的檢測(cè)技術(shù)所取代。

1.2 公路檢測(cè)雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試特征

(1)便捷性。雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)在公路檢測(cè)中應(yīng)用，不會(huì)對(duì)公路造成損壞，對(duì)公路的性能也不會(huì)產(chǎn)生影響，所以有著鮮明的技術(shù)應(yīng)用便捷優(yōu)勢(shì)。

(2)準(zhǔn)確靈活性。雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試中不會(huì)對(duì)公路的質(zhì)量產(chǎn)生影響，在檢測(cè)的結(jié)果上也會(huì)更為準(zhǔn)確。相關(guān)人員在操作雷達(dá)無(wú)破損設(shè)備技術(shù)的時(shí)候也比較方便，能靈活的應(yīng)對(duì)各種公路類型的檢測(cè)工作要求。

(3)可靠性。雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)在公路檢測(cè)當(dāng)中科學(xué)應(yīng)用，適用范圍比較方，技術(shù)應(yīng)用能反復(fù)檢測(cè)同一部件，所以在獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)是比較可靠的。

2 公路檢測(cè)雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試原理及應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 應(yīng)用原理

公路檢測(cè)當(dāng)中對(duì)雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用中，主要是通過(guò)不同電磁性介質(zhì)當(dāng)中高頻電磁脈沖波傳播規(guī)律的運(yùn)用實(shí)施檢測(cè)的技術(shù)。探底雷達(dá)是利用地表發(fā)射天線，通過(guò)寬頻帶短脈沖方式，把高頻電磁波發(fā)射到公路路面構(gòu)成的內(nèi)部，在地層中不斷傳播中，電磁波遇到物性以及電性差異分界面和孔洞介質(zhì)的時(shí)候，會(huì)形成反射界面，地面接收天線對(duì)反射的電磁波接收，然后通過(guò)顯示裝置在時(shí)間域中就回波以及波長(zhǎng)和振幅做出分析識(shí)別以及確定，把雙程走勢(shì)確定下來(lái)。和空氣相比，地層中的介質(zhì)電磁波的衰減特性比較顯著，加上非金屬物體和周邊介質(zhì)的差異小，和金屬相比目標(biāo)反射波能量也比較小，地質(zhì)自身有比較強(qiáng)的多解性，所以地層當(dāng)中電磁波很復(fù)雜。

電磁波傳播理論以及彈性傳播理論有諸多相同處，波動(dòng)方程是同一形式，處理分析資料過(guò)程中，要對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)兩種波相似性加以利用。雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用在公路路面的測(cè)試中應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，通過(guò)固定間距方式對(duì)接收天線以及發(fā)射天線同步移動(dòng)，就能把這一測(cè)線雷達(dá)時(shí)間-平距剖面圖呈現(xiàn)出來(lái)，然后錄處理后就能獲得深度-平距正演圖，和圖像相同軸形狀以及振幅頻率等相結(jié)合來(lái)解釋公路路面的狀況。結(jié)合雷達(dá)成像剖面判斷反射界面或目的體，雷達(dá)探索等分辨率和探測(cè)深度和天線中心頻率有著比較密切關(guān)系，頻率高檢測(cè)分辨率就會(huì)越高，穿透深度也就越深。和檢測(cè)相關(guān)的媒質(zhì)電磁參數(shù)如下表1所示。

表1 檢測(cè)相關(guān)的媒質(zhì)電磁參數(shù)

2.2 應(yīng)用要點(diǎn)

(1)公路病害隱患中雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試

公路病害隱患的檢測(cè)中，通過(guò)雷達(dá)無(wú)破損技術(shù)應(yīng)用能發(fā)揮積極作用，首先在識(shí)別空洞以及脫空方面，剛性路面容易發(fā)生脫空病害，和周邊介質(zhì)比較而言，結(jié)構(gòu)層中脫空和空洞在介電特性上有差異，保存比較好的空洞有高電阻率特性。雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，識(shí)別脫空的病害中，是通過(guò)反射信號(hào)受到空洞影響產(chǎn)生反射波，把反射波時(shí)間進(jìn)行確定，就能對(duì)空洞深度以及脫空深度加以計(jì)算。

(2)瀝青剝落層的識(shí)別中雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試

而在對(duì)瀝青剝落層的識(shí)別方面，由于瀝青層含水量和剝落有著直接關(guān)系，所以高含水量會(huì)造成集料和瀝青間粘結(jié)力降低，造成瀝青剝落質(zhì)量問(wèn)題。加輔舊路面前，通過(guò)對(duì)路面的剝落狀況要詳細(xì)了解。瀝青層如果沒(méi)有剝落的問(wèn)題，雷達(dá)測(cè)試只有兩個(gè)波峰存在回波當(dāng)中，其中的一個(gè)波峰在路表出現(xiàn)，另一在基層和瀝青層界面出現(xiàn)。所以瀝青層有剝落的質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)有一個(gè)波峰出現(xiàn)在回波中，處在基層界面界面反射以及路表反射間，這一波峰值就會(huì)隨波峰菠蘿度增大增加，這就能有效是被瀝青剝落層。

(3)雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試質(zhì)量控制

公路檢測(cè)中應(yīng)用雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)，由于存在諸多不確定因素，公路的介質(zhì)比較豐富，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以要注重在應(yīng)用該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)時(shí)候，能夠提高操作的質(zhì)量，合理運(yùn)用操作探地雷達(dá)，避免發(fā)生大的誤差問(wèn)題。測(cè)試前需要將相應(yīng)的準(zhǔn)備工作進(jìn)行完善，確定測(cè)點(diǎn)間距離，以及時(shí)間窗口和調(diào)節(jié)波形等工作嚴(yán)格按照要求操作，測(cè)試中所獲得的相應(yīng)數(shù)據(jù)參數(shù)，要能對(duì)公路實(shí)際的厚度準(zhǔn)確反映，確認(rèn)參考量。如在地面零點(diǎn)的確定，要判斷表面所處位置，保障獲得電磁波和面層的傳播時(shí)長(zhǎng)，探測(cè)前可將一塊重金屬放在收發(fā)天線下面，顯示屏出現(xiàn)很強(qiáng)全反射波形后將金屬板去除。另外，在對(duì)路面介電常數(shù)確定環(huán)節(jié)也比較重要，保障路面厚度值測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，底界面回波確定，從這些方面得以強(qiáng)化，才能有助于雷達(dá)無(wú)破損測(cè)試的質(zhì)量。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上言之，公路的檢測(cè)工作實(shí)施中，雷達(dá)無(wú)破損技術(shù)的應(yīng)用是保障公路檢測(cè)質(zhì)量的重要舉措，這就需要從多方面進(jìn)行優(yōu)化，各環(huán)節(jié)的操作質(zhì)量有效控制。通過(guò)上文對(duì)雷達(dá)無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究分析，就能從理論層面為具體的操作提供良好的思路。