基于探地雷達(dá)的土地整治工程質(zhì)量檢測(cè)研究

張高陽

摘要：施工隊(duì)伍對(duì)土地進(jìn)行整治后，需要技術(shù)人員對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，目前對(duì)其的檢測(cè)多以傳統(tǒng)方式為主，但傳統(tǒng)方法在監(jiān)測(cè)過程中受多種因素影響，因此導(dǎo)致工程驗(yàn)收質(zhì)量精度低，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，土地的總體質(zhì)量情況也不能全面反映。對(duì)覆土厚度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，所得數(shù)據(jù)誤差較大，在對(duì)道路工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，會(huì)對(duì)道路造成一定破壞，影響道路的正常使用，因此傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的要求。雷達(dá)探測(cè)方法應(yīng)運(yùn)而生，與傳統(tǒng)方法相比，該方法監(jiān)測(cè)更加快速、高效，所取得的數(shù)據(jù)也更加準(zhǔn)確。本文結(jié)合土地整治工程，對(duì)雷達(dá)技術(shù)在土地整治工程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)研究，取得了一定的研究成果。

關(guān)鍵詞：探地雷達(dá);土地整治;工程質(zhì)量

目前我國(guó)相關(guān)部門開展了土地整治工作，為保證工程質(zhì)量，需對(duì)工程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，但就目前為止，我國(guó)土地整治工程的檢測(cè)儀傳統(tǒng)方法為主，雖然傳統(tǒng)方法較為落后，且具有一定的局限性，利用該種檢測(cè)工作，工作效率較低，所耗費(fèi)的人力、物力以及時(shí)間成本也較多，檢測(cè)精度較低，安全性較差，無法滿足目前土地工程質(zhì)量檢測(cè)的要求;因此必須開展探地雷達(dá)土地整治工程質(zhì)量檢測(cè)的研究。

1探地雷達(dá)系統(tǒng)組成

探地雷達(dá)系統(tǒng)一般由五部分組成，即接受天線。利用該裝置可接受信號(hào);發(fā)線機(jī)，其主要是為了發(fā)出信號(hào);接收機(jī)，主要用來接受信號(hào);數(shù)據(jù)控制中心，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制;同時(shí)也包括處理中心。上述五部分間互相作用，相輔相成，對(duì)接收到的電磁波進(jìn)行分析，通過分析抽取出有用部分，并將其顯示在電腦屏幕上，以此實(shí)現(xiàn)信號(hào)的觀測(cè)。探地雷達(dá)系統(tǒng)一般借助寬頻脈沖發(fā)揮作用，借助發(fā)射機(jī)將高頻電磁波傳輸?shù)降叵陆橘|(zhì)中，在實(shí)際傳輸時(shí)，部分電磁波因某些因素會(huì)反射回來，另外一部分會(huì)發(fā)生折射，剩余部分電磁波會(huì)繼續(xù)穿透，然后接收機(jī)將反射回來的電磁波接收，并借助機(jī)器將對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，進(jìn)而了解地下土質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)層次，同時(shí)對(duì)性能進(jìn)行分析。

2 探地雷達(dá)在道路工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況

本文所研究的項(xiàng)目具體位置處理泰安市岱岳區(qū)，實(shí)際位置在岱岳區(qū)東部，北邊與港鄉(xiāng)接軌，南邊靠近范鎮(zhèn)，東邊靠近萊蕪市，西與山口鎮(zhèn)相鄰，土地總體面積大約有 88.8km2，總體地勢(shì)北邊高，南邊低，其中包括了山區(qū)、丘陵與平原，三種地形各占三分之一，平均海拔高度偏高，經(jīng)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行測(cè)量得知，海拔高度在200-400m之間，平均年降水量在年 718mm 左右。

2.2現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)

2.2.1測(cè)線分布

對(duì)泰安市土地整治項(xiàng)目進(jìn)行分析，同時(shí)綜合考慮該地區(qū)的治理項(xiàng)目道路驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)使用雷達(dá)對(duì)該土地整改項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行考察，應(yīng)設(shè)置兩條平行線，走向?yàn)榈缆氛磧煞矫?，將測(cè)線間隔設(shè)置為1.5m。

2.2.2探測(cè)參數(shù)選擇

影響探測(cè)效果的因素較多，室外數(shù)據(jù)采集時(shí)所設(shè)置的參數(shù)是眾多因素中的一種，應(yīng)提升對(duì)參數(shù)的重視程度。pulseEKKO PRO 1000 型探地雷達(dá)由加拿大研究人員經(jīng)過多年研究而成，該探地雷達(dá)的時(shí)窗為36 ns，雷達(dá)天線赫茲設(shè)置為250MHz，初始電波則設(shè)置為0.1m/ns。

2.3道路波速標(biāo)定

混凝土面層結(jié)構(gòu)厚度的影響因素有多重，其中最重要的一種為波速的標(biāo)定，不同施工單位所制定的施工材料采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)不同，所以不同單位項(xiàng)目所使用的施工材料具有較大的差異。此外，混凝土含水量、孔隙率等存在較大的差異，因此混凝土的介電常數(shù)具有一定的不確定性。

在對(duì)土地整治項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選取了18cm混凝土路面，然后挑選出8個(gè)樣芯，同時(shí)也選取了15cm混凝土道路路面與12cm混凝土道路路面，總共選取了14個(gè)混凝土道路路面。將測(cè)量的各種數(shù)據(jù)代入對(duì)應(yīng)公式中進(jìn)行計(jì)算，利用計(jì)算所得數(shù)據(jù)對(duì)電磁波傳播速度進(jìn)行標(biāo)定，然后計(jì)算出所選道路層面的介電常數(shù)，然后取介電常數(shù)平均值，并將其作為該層面的介電常數(shù)。

2.4檢測(cè)結(jié)果分析

利用探地雷達(dá)對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)后，可獲取一定的數(shù)據(jù)，然后利用相關(guān)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，增益以及去燥等相關(guān)操作，同時(shí)采取其他措施提升圖像分辨率，最后根據(jù)電磁波傳輸速度對(duì)土地厚度進(jìn)行分析，一般將m作為單位，橫向測(cè)量所得數(shù)據(jù)為線長(zhǎng)，縱向測(cè)量所得數(shù)據(jù)為厚度值，根據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)所得厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過計(jì)算分析可知，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在18cm的道路層面其總體厚度所處范圍一般在20cm～21cm 之間，各個(gè)階段道路層面的厚度相差較小，基層厚度雖然具有一定的變化幅度，但總體來說幅度不大;對(duì)于道路層面15cm的道路項(xiàng)目區(qū)，其路面厚度范圍一般在14cm～16cm 之間，從該數(shù)據(jù)可看出，道路面厚度分布相對(duì)均勻，各路段起伏也較小，因此可判斷道路基層分布整體較為均勻，但對(duì)總體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可知局部路面幅度較大，因此在實(shí)際施工中，道路可能存在基層壓實(shí)不均勻沉降的問題，基層未達(dá)到平整要求;設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 12cm道路層面，其厚度范圍一般在12cm～14cm 之間，由該數(shù)據(jù)可看出，道路厚度分布相對(duì)均勻，基層厚度欺負(fù)也相對(duì)平穩(wěn)，因此道路整體較為平整。以上分析可看出，道路整體情況較好，只有個(gè)別基層壓實(shí)不到位，所以道路工程總體與既定質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)相符合。

3 結(jié)語

最近幾年，國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)土地整治工程質(zhì)量的監(jiān)管，雷達(dá)探測(cè)技術(shù)也發(fā)展的更加成熟，因此雷達(dá)探測(cè)技術(shù)在日后的應(yīng)用也會(huì)逐漸增多。本文將探地雷達(dá)技術(shù)在土地整改項(xiàng)目中的應(yīng)用作為研究對(duì)象，通過對(duì)土地厚度的探測(cè)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像進(jìn)行分層的目的，然后對(duì)所取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤與處理，同時(shí)采用對(duì)應(yīng)方法進(jìn)行分析，最終得到覆蓋層的厚度值，將該值與厚度值相比，得知覆土工程區(qū)的平均厚度與設(shè)計(jì)要求相一致，除個(gè)別區(qū)域覆土厚度較大外，其他覆土幅度相對(duì)較小，但厚度要小于設(shè)計(jì)要求，因此厚度均勻性不強(qiáng)，部分道路區(qū)域覆土壓實(shí)不足。

此外，土壤組成成份一把較為復(fù)雜，均勻性不強(qiáng)，土壤中某些成份對(duì)電磁波有一定的影響，所以導(dǎo)致電磁波在土壤中衰減速度較大，同時(shí)也受到較大的干擾。所以，測(cè)量得出的覆土厚度存在已定稿的誤差，在后續(xù)使用雷達(dá)對(duì)土地整治工程質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須根據(jù)實(shí)際情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理與優(yōu)化，進(jìn)而提升檢測(cè)精度，提升土地整治的總體質(zhì)量。

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