探究地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在公路工程檢測(cè)中的應(yīng)用

白富維

摘? ? 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路工程的建設(shè)規(guī)模空前巨大，不僅表現(xiàn)在需求量的增加上，還有對(duì)于公路工程質(zhì)量越來(lái)越嚴(yán)格的要求。公路工程檢測(cè)是對(duì)公路質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的重要工作，不僅可以有效保證公路質(zhì)量，也可以為人們的出行提供強(qiáng)有力的安全保證，是公路工程中具有重要意義的工作之一。地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)新興的能夠廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的高新技術(shù)，這一技術(shù)的興起及應(yīng)用極大地提高了公路工程檢測(cè)工作的效率及質(zhì)量，不僅能有效夠降低檢測(cè)工作的難度、減少工程量，更好地控制工作進(jìn)度;也能大大提升公路工程檢測(cè)的準(zhǔn)確度，減少公路的安全隱患，更好地保障人們的出行安全。所以，探究將地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于公路工程檢測(cè)中的路徑及注意事項(xiàng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，極具研究?jī)r(jià)值。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù);公路工程;工程檢測(cè);應(yīng)用

1? 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)及其工作原理概述

1.1? 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)概述

地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)顧名思義，是一種通過(guò)利用雷達(dá)這一電子設(shè)備向被測(cè)物內(nèi)部發(fā)射高頻電磁波，然后接收反射波，并以此為依據(jù)分析物體內(nèi)部情況來(lái)完成探測(cè)目的的高新技術(shù)形式，這種探測(cè)技術(shù)具有準(zhǔn)確度高、連續(xù)無(wú)損、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、效率高、圖像直觀等特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)的存在，這種物理探測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，不僅在工程地質(zhì)、巖土及地基工程、道路橋梁等工程領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，在混凝土結(jié)構(gòu)探傷方面也發(fā)揮著無(wú)可替代的作用，甚至在文物考古等領(lǐng)域也是不可或缺的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。

1.2? 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于公路工程檢測(cè)中的工作原理分析

雖然地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的高新技術(shù)，但是其工作原理卻并不復(fù)雜，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是發(fā)射高頻電磁波并接收反饋來(lái)開(kāi)展工作，因?yàn)楦哳l電磁波在遇到具有不同電性特征的材質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生差異化的脈沖反射現(xiàn)象，根據(jù)反射現(xiàn)象的不同可以對(duì)其探測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行分析，從而掌握這一區(qū)域的地質(zhì)特征。在公路工程檢測(cè)中使用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行工作的原理同上，先確定需要檢測(cè)的工程路段及范圍，根據(jù)需求發(fā)射出高頻率的脈沖電磁波;然后利用地面設(shè)置的放射信號(hào)接收裝置接收被反饋回來(lái)的反射脈沖電磁波，因?yàn)殡姶挪ㄔ谙虻叵聜鞑サ倪^(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)條件，而地質(zhì)電性的不同則會(huì)產(chǎn)生不同程度的反射波，所以，地面接收裝置可以根據(jù)所接收到的反射脈沖電磁波之間的差異來(lái)分析具體的地質(zhì)情況，從而了解公路工程的地下地質(zhì)地形情況，進(jìn)而分析公路工程地下結(jié)構(gòu)的層次、施工中需要注意的事項(xiàng)，以及是否存在潛在的病害及隱患等。在公路工程檢測(cè)中運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一種不接觸的檢測(cè)效果，因?yàn)楣饭こ痰臋z測(cè)范圍很多是處于地下的，在檢測(cè)過(guò)程中往往不能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性地接觸，所以，這種不接觸的檢測(cè)方法不僅可以有效解決這一問(wèn)題，還能保證在不對(duì)公路工程的實(shí)際狀況產(chǎn)生影響和破壞的前提下完成高效的勘探工作，掌握具體的施工條件。

2? 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在公路工程檢測(cè)應(yīng)用中的誤差分析

地質(zhì)雷達(dá)監(jiān)測(cè)技術(shù)雖然是一種高新技術(shù)，但是也不代表它在工作過(guò)程中一定是十分準(zhǔn)確的，存在一定的誤差是一種合理現(xiàn)象，一般說(shuō)來(lái)，地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中誤差的產(chǎn)生主要是由兩方面的原因造成的，一是因?yàn)榉瓷湫盘?hào)而產(chǎn)生的時(shí)間誤差，二是在標(biāo)定公路結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)時(shí)可能產(chǎn)生的誤差。

2.1? 時(shí)間誤差的產(chǎn)生及其解決措施

在利用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行工程檢測(cè)時(shí)，反射時(shí)間是一個(gè)非常重要的計(jì)算及參考數(shù)值，其準(zhǔn)確與否會(huì)直接影響著對(duì)于地下地質(zhì)情況距離的判斷。因此，提升反射時(shí)間記錄的準(zhǔn)確性具有重要的指導(dǎo)意義。因?yàn)樵趯?shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，反射時(shí)間的記錄一般是由人工完成的，所以，在記錄時(shí)難免會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)人或者某些人的個(gè)人失誤而產(chǎn)生誤差。要想提高檢測(cè)過(guò)程中反射時(shí)間記錄的精準(zhǔn)度，最首要和最關(guān)鍵的是確定科學(xué)合理的時(shí)間零點(diǎn)。通常情況下，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中雷達(dá)反射信號(hào)的觸發(fā)點(diǎn)是最常被作為時(shí)間零點(diǎn)的，也就是反射時(shí)間記錄的起點(diǎn)，這種設(shè)置可以在很大程度上降低時(shí)間記錄誤差的發(fā)生率。除此之外，就愛(ài)可以通過(guò)保證記錄人員的唯一性來(lái)減少誤差的產(chǎn)生，即安排專(zhuān)人記錄起始及終止時(shí)間。

2.2? 公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)的標(biāo)定方法及誤差產(chǎn)生的原因分析

公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)會(huì)直接影響著高頻脈沖電磁波的傳播，對(duì)于公路工程檢測(cè)的結(jié)果有著決定性地影響，所以，提高介電常數(shù)標(biāo)定的準(zhǔn)確性同樣是提高工程檢測(cè)精準(zhǔn)度及質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。如果要在公路工程的檢測(cè)中使用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)，那么首先要做的就是標(biāo)定好公路結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)，在實(shí)際的工程檢測(cè)中，最常使用的、同時(shí)也是準(zhǔn)確性較為穩(wěn)定的介電常數(shù)標(biāo)定方法主要有三種：其一，數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)模型標(biāo)定法，也就是通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，然后通過(guò)模型來(lái)分析和推測(cè)公路結(jié)構(gòu)層的厚度，然后對(duì)公路結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，這種方法一是需要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型較為復(fù)雜，一是誤差往往較大，一次標(biāo)定之后為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性還經(jīng)常需要進(jìn)行回歸修正;其二，反射波推導(dǎo)標(biāo)定法，這種方法就是在明確電磁波反射系數(shù)估算方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行推導(dǎo)，了解并掌握介電常數(shù)與反射系數(shù)之間的關(guān)系，然后通過(guò)進(jìn)一步地計(jì)算獲得介電常數(shù)，但是因?yàn)槔眠@種方法來(lái)推導(dǎo)介電常數(shù)會(huì)受到公路施工材料的均勻度以及縱坡等因素的影響，所以，其受到的局限性較大，適用度不高;其三，鉆芯厚度標(biāo)定法，也就是在確定了鉆芯方法之后參考電磁波反射時(shí)間的間隔所代表的不同含義來(lái)反向推導(dǎo)介電常數(shù)，但是，因?yàn)檫@種推導(dǎo)方式也會(huì)受到許多實(shí)際存在的各種因素的影響，所以，其準(zhǔn)確度也會(huì)受到相應(yīng)影響，有偶然誤差的存在。

3? 公路工程檢測(cè)工作中地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1? ?對(duì)于公路工程路面厚度的檢測(cè)

公路路面的厚度對(duì)于公路的質(zhì)量有著較為直接的影響，歷來(lái)都是評(píng)定公路工程質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。在我國(guó)當(dāng)前的公路標(biāo)準(zhǔn)中，很多公路都需要兩層鋪設(shè)或三層鋪設(shè)，多層路面鋪設(shè)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的可能性也就越大，尤其是對(duì)于處于路面以下部分的基層及底基層路面來(lái)說(shuō)，最常出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的就是其厚度，所以，在進(jìn)行公路工程檢測(cè)時(shí)尤其要關(guān)注中下層基面鋪設(shè)的厚度及質(zhì)量，保證公路的施工質(zhì)量。在現(xiàn)實(shí)的社會(huì)中，有一些施工企業(yè)往往會(huì)為了自身的經(jīng)濟(jì)利益而減小路面厚度，尤其是在那種需要多層鋪設(shè)的、不會(huì)直接顯露出來(lái)的中下層路面中，這種做法會(huì)直接對(duì)公路的施工質(zhì)量造成影響。利用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)公路的路面厚度，可以通過(guò)不接觸的方法直接高效地探測(cè)公路各層路面的厚度，既可以方便施工企業(yè)及時(shí)檢測(cè)路面施工厚度，保證施工質(zhì)量，也能夠更好地對(duì)路面施工進(jìn)行控制，提高質(zhì)量管理的效率和質(zhì)量。

3.2? 對(duì)于公路工程路面病害的檢測(cè)

公路工程因?yàn)槭褂妙l率較高，在投入使用之后，會(huì)隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)磨損、老化的現(xiàn)象，從而表現(xiàn)出較多的路面病害。對(duì)公路路面病害進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的病害問(wèn)題并加以處理，不僅有利于公路養(yǎng)護(hù)工作的開(kāi)展，也有助于延長(zhǎng)公路的使用壽命。公路在投入使用之后會(huì)因?yàn)槟p、老化等原因而出現(xiàn)一些路基及路面的斷裂、沉陷甚至坍塌等問(wèn)題，對(duì)這些病害進(jìn)行檢測(cè)是公路養(yǎng)護(hù)和應(yīng)對(duì)病害問(wèn)題的必要流程。利用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)公路工程路面病害， 可以在不接觸、零損害的前提下準(zhǔn)確確定病害發(fā)生的位置，并對(duì)產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，從而有效解決病害問(wèn)題，也可以為路面養(yǎng)護(hù)工作提供依據(jù)，進(jìn)而維護(hù)工程質(zhì)量，極大地提高公路運(yùn)行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

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