論雷達(dá)技術(shù)在公路檢測中的應(yīng)用

黨志宏

青海省天翔工程科研檢測有限公司 青海 西寧 810000

1 地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)檢測路面的工作原理

在對公路路面進(jìn)行質(zhì)量檢測的過程中,其中地質(zhì)雷達(dá)憑借著高頻電磁波,對公路路面進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測,特別是針對公路路面產(chǎn)生不正常的情況下,需要相關(guān)施工人員充分的參與到路面檢測工作中,依照實(shí)際檢測的結(jié)果來對路面進(jìn)行處理,充分保證公路路面的安全性,在最大程度上保證路面行車的安全。在使用地質(zhì)雷達(dá)檢測公路路面質(zhì)量的過程中,地質(zhì)雷達(dá)憑借著電磁波發(fā)射的形勢,通過各種不同的介質(zhì)在反射過程中產(chǎn)生的頻率數(shù)值的不同,通過介質(zhì)不同所反射出來的電磁波的類型也就存在比較大的差異,通過這種方式可以有效的檢測公路路面的真實(shí)狀況。

電磁波可以快速的反射到地面上,然后從地面上再傳輸?shù)教炀€,天線在接收之后再傳輸?shù)浇邮諜C(jī)上,最終將清楚的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。通過對地質(zhì)雷達(dá)的運(yùn)用,可以針對不同的公路路面的情況,尤其是針對公路路面都產(chǎn)生脫空的狀況下,地質(zhì)雷達(dá)會向路面中發(fā)生電磁波,要是路面板上產(chǎn)生脫空,則會產(chǎn)生出兩條反射波,通過這種形式就可以將路面以下沒有產(chǎn)生脫空的部分給檢測出來[1]。

2 運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的前提條件

有效結(jié)合了地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在基本原理,可以實(shí)現(xiàn)將該技術(shù)有效的運(yùn)用在公路路面的無損檢測技術(shù)當(dāng)中,通過這種檢測的方式實(shí)現(xiàn)對公路路面下方隱患和病害的科學(xué)檢測,在實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)的物理前提條件是,在公路路面的基層和上介質(zhì)層、下介質(zhì)層之間,兩個部分之間的電性存在比較大的差異,尤其是在介電系數(shù)上受到材料的影響不能非常明顯。當(dāng)前,在我國公路建設(shè)發(fā)展過程中,在公路基層的施工情況上,充分了解到基層水泥和石灰的穩(wěn)定性,將石灰和水泥的穩(wěn)定性材料作為施工過程中的輔助性材料,并且材料的性質(zhì)不相同,介電常數(shù)也會產(chǎn)生一定的改變。

正常情況下,路面基層的濕度會不斷的增大,需要使用礫石、石灰石或者粉煤灰等方式來收集材料,所以說這種類型的集料本身的介電常數(shù)就比較大；而公路路面層主要是運(yùn)用水泥混凝土和瀝青的混合性材料,這種材料在濕度上相對比較小,同時在介電常數(shù)上也比較小,在實(shí)際的路面施工過程中,在路面下方需要鋪墊二灰土、石灰土以及碎石等,這種材料具有比較大的空隙,并且實(shí)際的含水量比較高,在路面產(chǎn)生質(zhì)量問題的時候,通過地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)來進(jìn)行測量提供較為良好的物質(zhì)條件[2]。

3 地質(zhì)雷達(dá)在公路路面無損檢測中的具體運(yùn)用

3.1 密實(shí)程度不均勻檢測 在公路路面的密實(shí)程度上,都會存在一定的不均勻的狀況,比如會產(chǎn)生離析、壓實(shí)度和干濕程度不均勻等方面的問題,非常容易產(chǎn)生在路面的介電常數(shù)上形成明顯的變化,在此環(huán)節(jié)當(dāng)中電磁波也會產(chǎn)生一定的發(fā)射性行為,在地面位置上可以接受到來自雷達(dá)探測之后反饋出來的剖面圖像。要是路面整體的密實(shí)程度不均勻,異常幅度將會慢慢的變大,對邊界位置進(jìn)行判斷的時候會產(chǎn)生連續(xù)性的反射波,并且在軸向上產(chǎn)生彎曲或者是信號中斷的現(xiàn)象,波長越長則幅度上表現(xiàn)的也就越明顯,波軸上也會產(chǎn)生比較明顯的變化。

3.2 路面局部脫空檢測 縱觀公路路面檢測產(chǎn)生局部脫空的問題,從理論的角度上來進(jìn)行分析,屬于基層和平面層相結(jié)合的比較密實(shí)的區(qū)域,層次之間的反射性比較差,并且在波形上表現(xiàn)的更加平緩,其中也不會產(chǎn)生反射性問題。要是在路面結(jié)構(gòu)當(dāng)中產(chǎn)生積水不能得到及時的排除,會讓地表水慢慢的下沉,同時還會讓基層和面層上表現(xiàn)的比較松散,進(jìn)而就會產(chǎn)生路面下方的脫空現(xiàn)象。在這種狀態(tài)下,路面的層次之間的介質(zhì)和介電常數(shù)上就會表現(xiàn)出比較大的差異性,有效結(jié)合波體傳播的性質(zhì)、雷達(dá)波的發(fā)射界面,在整個反射節(jié)目上表現(xiàn)的也就更加的明顯,波體的傳播速度也就會不斷的降低。要是路面產(chǎn)生脫空的問題,路面基層會形成比較明顯的塌陷,在路面的上基層、下基層上產(chǎn)生的電磁波反射會慢慢的消失,并且在上基層和面層之間增加透鏡狀反射,通過對產(chǎn)生相位的研究和分析,使得整個反射過程表現(xiàn)的更加的充分,進(jìn)而可以判斷出路面下方產(chǎn)生脫空的問題。

3.3 路面裂縫問題 路面層產(chǎn)生破裂問題,主要是因?yàn)槁访婊鶎赢a(chǎn)生縫隙所造成的,不管裂縫中是否存在大量的水資源,在裂縫周邊的介質(zhì)和接電參數(shù)上產(chǎn)生的差異都是比較明顯的,在使用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行檢測的過程中,在電磁波發(fā)射的邊界的位置上會產(chǎn)生繞射波和反射波。針對裂縫縫隙的檢測,主要使用到的判斷方式為：針對不含水的基層裂縫異常問題,在裂縫的位置是否正常或者是在向軸上產(chǎn)生的中斷問題,會在很大程度上降低了幅值參數(shù)的大小,甚至在路面產(chǎn)生裂縫的位置上產(chǎn)生線性異常的圖像,并且該圖像所呈現(xiàn)出一種低頻率和大幅度等方面的特點(diǎn)。在邊界的位置兩側(cè)上會產(chǎn)生正常層同相軸信號中斷的問題。通過地質(zhì)雷達(dá)的路面檢測方法,相比于傳統(tǒng)的檢測方法上,對路面的無損檢測結(jié)果表現(xiàn)的更加準(zhǔn)確,同時在數(shù)據(jù)信息的傳遞上速度更快,可以在很大程度上提升公路路面的檢測的效率和準(zhǔn)確性[3]。

4.結(jié)語

通過以上的分析可知,運(yùn)用雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的檢測工作,能夠總結(jié)出在當(dāng)前公路路面施工中常見的一些問題,如離析、縫隙等現(xiàn)象,通過地質(zhì)雷達(dá)的檢測,進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)檢測信息的全面、合理性,進(jìn)而方便相關(guān)人員獲取有關(guān)的信息以及數(shù)據(jù)。