地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在公路工程檢測中的運(yùn)用

汪 帆，王 瓊

(江西省公路工程監(jiān)理公司，江西 南昌 330002)

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地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在公路工程檢測中的運(yùn)用

汪 帆，王 瓊

(江西省公路工程監(jiān)理公司，江西 南昌 330002)

質(zhì)量是公路工程施工的核心要素，其直接關(guān)乎行車的可靠性與安全性。但是在實(shí)際施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各式各樣的質(zhì)量隱患，所以有必要采取針對性的檢測技術(shù)來進(jìn)行檢測。本文以地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)為研究對象，著重探討了其在公路工程檢測中的運(yùn)用對策，以期全面確保公路工程的質(zhì)量。

地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)；公路工程；運(yùn)用策略

1 地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)的檢測應(yīng)用流程

1.1 前期判斷

在公路工程質(zhì)量檢測中應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)之前，要先對待檢測公路是否需要進(jìn)行質(zhì)量檢測進(jìn)行有效判斷，具體的質(zhì)量破損特征主要包括如下幾類特征，即：公路路面出現(xiàn)嚴(yán)重破損，影響了正常的行車；存在比較嚴(yán)重的斷板、裂縫等破損問題；地板下出現(xiàn)了脫空質(zhì)量問題等等。如果出現(xiàn)了上述的質(zhì)量問題，就有必要及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢測，以便可以全面防范質(zhì)量隱患問題。

1.2 選擇測點(diǎn)

針對已經(jīng)存在上述質(zhì)量隱患的公路，如道路面板存在脫空問題，在遇到大荷載客車時(shí)候甚至?xí)沟孛娉霈F(xiàn)晃動、面板出現(xiàn)翹起的問題或者建造材料出現(xiàn)脫落的問題。基于此，要結(jié)合實(shí)際的公路情況來合理應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)來進(jìn)行檢測。根據(jù)有關(guān)理論與實(shí)踐實(shí)施經(jīng)驗(yàn)可知，公路路面板下如果出現(xiàn)脫空問題，主要是由于行車超重或者常年遭受雨水的腐蝕所造成，此時(shí)會使脫空的公路面板下出現(xiàn)建材脫落或者引發(fā)泥濘等問題。鑒于此，相應(yīng)的檢測重點(diǎn)要選擇在路面板的聯(lián)接部位處。

1.3 調(diào)整參數(shù)

在采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)的時(shí)候，如果中心頻率的高低值保持正常，那么并不能代表相應(yīng)雷達(dá)探測深度的正確性，此時(shí)還要合理比較所獲得的全部探測結(jié)果，以從中選出最佳貼合實(shí)際的結(jié)果來作為探測的深度。另外，要計(jì)算和分析實(shí)際探測所得到的結(jié)果，詳細(xì)地記錄和分析各個(gè)地質(zhì)層中的有關(guān)地質(zhì)信息，包括時(shí)頻特征和振幅特征等，并且需要結(jié)合實(shí)際情況來合理選擇地質(zhì)雷達(dá)檢測設(shè)備，從而全面確保實(shí)際探測結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

1.4 數(shù)據(jù)分析

在選用地質(zhì)雷達(dá)檢測器取得探測數(shù)據(jù)之后，要借助GSSI等軟件來對其進(jìn)行有效地處理、計(jì)算、分析和整理，最終可得實(shí)際的公路質(zhì)量將側(cè)結(jié)果。而為了進(jìn)一步提高檢測結(jié)果的精度，需要采用實(shí)時(shí)處理的方式來再次處理所得結(jié)果，以確保這兩次數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)一性，從而即可實(shí)現(xiàn)對公路工程路面狀況進(jìn)行有效檢測。

2 地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)的具體應(yīng)用分析

2.1 檢測公路路面厚度

在現(xiàn)階段公路路面施工的過程中，部分施工單位為了最大化自己的施工利益而常常不按照施工規(guī)定和要求中規(guī)定的路面厚度來進(jìn)行施工，而是肆意縮減公路路面的攤鋪厚度，以至于影響了實(shí)際的公路路面施工質(zhì)量。特別是路面厚度是現(xiàn)行公路質(zhì)量評定中一個(gè)重要關(guān)鍵的指標(biāo)，所以有必要對公路路面的厚度進(jìn)行合理檢測。比如，在檢測某一級公路瀝青路面厚度的時(shí)候，在采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)進(jìn)行檢測時(shí)，采用1G空氣耦合天線，采樣間隔為1點(diǎn)/m，對寬度為70 m的行車道剖面上選擇三個(gè)取芯，取其中一個(gè)鉆芯樣的雷達(dá)傳播時(shí)間及本身厚度來標(biāo)定出其實(shí)際的速度，并依此來求出其與兩個(gè)鉆芯的厚度，結(jié)果表明，后兩個(gè)鉆芯的實(shí)測厚度和雷達(dá)波檢測厚度之間的誤差分別為-1.6 mm和1.2 mm。由此可知，采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)可以符合有關(guān)的規(guī)范和要求。

2.2 檢測公路路面病害

在公路工程通車運(yùn)行之后，通車數(shù)量的增加，汽車的超載以及公路路面的長時(shí)間使用會使公路路面出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量病害。通過采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)，可以有效地探明公路病害的成因及具體的位置，有利于為公路路面的養(yǎng)護(hù)施工和改擴(kuò)建施工提供必要的依據(jù)。比如，在某高速公路正常通車運(yùn)營之后，其中某段公路路面出現(xiàn)了諸多病害，在采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)對其進(jìn)行病害檢測之后，發(fā)現(xiàn)該段公路的面層結(jié)構(gòu)為瀝青層+水泥混凝土板+基層，經(jīng)過雷達(dá)圖像的處理和分析，可知該段公路的具體病害主要包括以下幾類，即：(1)基層頂面松散質(zhì)量病害。在公路路面施工的時(shí)候，如果公路基層材料選配不合理、壓實(shí)度不足、行車擠壓或者受到雨水的侵襲，那么很容易使公路基層頂面出現(xiàn)松散問題或者混凝土底板出現(xiàn)漏空(欠密實(shí))等質(zhì)量問題，尤其常發(fā)于左右幅行車道中。(2)公路結(jié)構(gòu)層或者基層出現(xiàn)滑移，這主要是由于公路局部地段在行車荷載作用下，已經(jīng)出現(xiàn)路基或者基層沉降問題的公路路段會進(jìn)一步加劇，此時(shí)可能會使公路路面的結(jié)構(gòu)層發(fā)生整體滑移問題。(3)公路路基沉陷問題。由于公路局部路段出現(xiàn)了路基沉陷問題，致使公路基層可能會存在坍落問題，使基層的頂面出現(xiàn)比較大的起伏，影響了實(shí)際的公路路基質(zhì)量。

3 地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)的檢測誤差分析

3.1 反射信號時(shí)間誤差

在對公路工程進(jìn)行檢測的過程中，如果采用地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)，那么需要分析和處理該技術(shù)在實(shí)際檢測應(yīng)用中存在的誤差。而為了確保該檢測技術(shù)在實(shí)際檢測過程中檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，要先確保反射時(shí)間差記錄結(jié)果的準(zhǔn)確性，這就要求相應(yīng)的檢測人員記錄好檢測的起始時(shí)間點(diǎn)，同時(shí)要將雷達(dá)反射信號的實(shí)際觸發(fā)點(diǎn)當(dāng)作時(shí)間的起點(diǎn)，但是要應(yīng)用適宜的方法來進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，從而全面確保反射信號時(shí)間測定的質(zhì)量，提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 標(biāo)定公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)

公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)直接影響電磁波沖波的實(shí)際傳播速率，所以也需要確保地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中相應(yīng)介電常數(shù)的準(zhǔn)確性，這就要求測量人員做好其標(biāo)定工作，具體的標(biāo)定法包括反射波推導(dǎo)標(biāo)定法、鉆芯厚度標(biāo)定法和數(shù)據(jù)計(jì)算模型標(biāo)定法等方法。另外，鑒于介電常數(shù)的標(biāo)定法會隨著公路施工材料的縱坡或者均勻度而發(fā)生相應(yīng)改變，所以具體需要根據(jù)實(shí)際的情況來進(jìn)行合理確定，從而全面確保地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。

4 總 結(jié)

總之，地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)是現(xiàn)階段工程中常用的一種無損工程質(zhì)量檢測技術(shù)，其在公路工程建設(shè)中的合理運(yùn)用可以快速發(fā)現(xiàn)工程中的有關(guān)質(zhì)量缺陷，準(zhǔn)確探明公路質(zhì)量病害，可以為公路病害防治提供參考。但是為了確保該檢測該技術(shù)應(yīng)用的有效性，必須要結(jié)合實(shí)際的公路工程建設(shè)情況，制定合理的檢測方案，以為我國公路建設(shè)提供參考。

[1] 查慶,朱梅林等.地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)在公路工程檢測中的應(yīng)用[J].北方交通,2015,12(1):67-68.

[2] 于穎.地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在公路路面檢測中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2014,42(12):5-6.

[3] 王立乾.地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在公路路基質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),2013,14(2):192-193.

2016-03-15

U415.5

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1008-3383(2016)11-0172-02