試論巖土工程檢測中探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用

王春

摘 要 隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)的進(jìn)程也在不斷加速，各種土木工程項(xiàng)目不斷開工，在土木工程中涉及的巖石、土、地下、水中部分的巖土工程也越來越受到人們的重視，對于地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也上升到了新的層次。文章首先簡單分析了巖土工程及探地雷達(dá)技術(shù)，然后就巖土工程檢測中探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)致的分析，僅供相關(guān)企業(yè)參考。

關(guān)鍵詞 巖土工程檢測;探地雷達(dá)技術(shù);應(yīng)用

前言

當(dāng)前，隨著我國城市化建設(shè)的進(jìn)程不斷加速，各類新建筑及地下工程不斷增加，在建設(shè)的過程中，都會(huì)根據(jù)《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》的規(guī)定，先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工。可以說，巖土勘察工作十分重要，直接關(guān)系到建筑工程項(xiàng)目施工的質(zhì)量。為了提高建筑工程巖土工程檢測的效率和質(zhì)量，為后續(xù)的設(shè)計(jì)及項(xiàng)目施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，相關(guān)企業(yè)必須采取更有效的檢測技術(shù)手段。

1巖土工程簡析

巖土工程是在土木工程實(shí)踐中逐漸興起的一種新技術(shù)體制，是以求解巖石與土體工程問題，包括土木工程中的地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等方面的問題作為研究的對象。在實(shí)際生活中，各種地上、地下以及水中的工程都被人們成為土木工程。而在土木工程中涉及巖石、土、地下以及水中的工程部分則被稱為巖土工程。在土木工程中，巖土工程是不可或缺的環(huán)節(jié)，任何土木工程都必須遵循“先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工”的原則[1]。

2探地雷達(dá)技術(shù)簡析

探地雷達(dá)技術(shù)不僅是一種無損的探測技術(shù)，同時(shí)具有操作簡便靈活、探測速度快、過程連續(xù)、分辨率高且費(fèi)用低廉的顯著優(yōu)勢。目前，探地雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程勘察領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用中，探地雷達(dá)與探空雷達(dá)相似，但探地雷達(dá)主要是向地面以下發(fā)送特定波長的高頻電磁波，當(dāng)電磁波通過不同結(jié)構(gòu)層分界面時(shí)，不能直接穿過去的高頻電磁波就會(huì)產(chǎn)生反射和透射現(xiàn)象，然后反饋給接收天線，接受反射波，然后進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，借助相應(yīng)的軟件與硬件分析得出不同的波形。

當(dāng)發(fā)射出去的高頻電磁脈沖遇到特性不一樣的介質(zhì)分界面時(shí)，就會(huì)發(fā)生散射或者反射的現(xiàn)象，接收天線就會(huì)立即接收并記錄這些檢測雷達(dá)檢測到的信號，然后通過檢測雷達(dá)內(nèi)部的信號處理程序?qū)邮盏降男盘栠M(jìn)行處理，這樣，人們便可以了解到地下巖土層具體的情況[2]。

3探地雷達(dá)技術(shù)在巖土工程檢測中的具體應(yīng)用分析

在巖土工程中進(jìn)行檢測，是為了探測工程區(qū)域內(nèi)基層沿途物質(zhì)的分布狀況以及相關(guān)巖土的物理力學(xué)原理，了解影響因素是什么。在傳統(tǒng)的巖土工程勘探工作中，工程師往往需要運(yùn)用探鉆與工程試驗(yàn)的方式來進(jìn)行，這樣的操作不僅會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。

在巖土工程檢測中應(yīng)用探地雷達(dá)技術(shù)，首先應(yīng)建立測區(qū)坐標(biāo)，以確定測線的平面位置。其次，制定測試的方法。一般來說，測試的方法主要分為剖面法、透射法和寬角法;第三是選擇測量的參數(shù)。在選擇測量參數(shù)時(shí)，因?yàn)樘降乩走_(dá)的測量參數(shù)不是固定不變的，是需要根據(jù)勘探現(xiàn)場的實(shí)際情況，科學(xué)選擇的。一般來說，測量參數(shù)選擇時(shí)，需要綜合考慮天線中心頻率、時(shí)窗、掃描點(diǎn)數(shù)和掃描速率這幾個(gè)方面;第四，標(biāo)定電磁波速;第五，進(jìn)行雷達(dá)圖像的分析和數(shù)字處理。因?yàn)樘降乩走_(dá)顯示的圖形，無法直接反映出工作人員需要的結(jié)果，需要工作人員對采集到的雷達(dá)圖像進(jìn)行進(jìn)一步分析并做出數(shù)字處理;第六，進(jìn)行雷達(dá)圖像解釋。當(dāng)工作人員對雷達(dá)圖形進(jìn)行數(shù)字處理后，就可以對雷達(dá)剖面圖像進(jìn)行詳細(xì)的解釋，向人們展示檢測的結(jié)果[3]。

4我國巖土工程檢測中探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

對于探地雷達(dá)，我國已經(jīng)進(jìn)行了多年的研究和運(yùn)用，并獲得了較多的研究成果，積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。而且，在實(shí)際運(yùn)用中，工作人員為了更好地區(qū)分雷達(dá)圖像并解釋地質(zhì)情況，將小波分析及分形應(yīng)用到了數(shù)據(jù)處理工作當(dāng)中，極大地提高了探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用的效果。目前，我國全國各個(gè)部門都運(yùn)用上了探地雷達(dá)，如國家研究院所、高校、鐵路公路交通部門以及地礦企業(yè)等，使得我國的探地雷達(dá)應(yīng)用技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)行列。在具體應(yīng)用中，我國目前探地雷達(dá)技術(shù)主要是應(yīng)用在建筑工程質(zhì)量檢測和城市基礎(chǔ)設(shè)施探測與檢測工作中。

首先，在建筑工程質(zhì)量檢測方面，是探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用最有效的區(qū)域，也是應(yīng)用較為廣泛的區(qū)域。在進(jìn)行建筑工程質(zhì)量檢測過程中，運(yùn)用探地雷達(dá)技術(shù)，可以對很多隱蔽工程的質(zhì)量進(jìn)行檢測，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的工程質(zhì)量缺陷，從而保證建筑工程項(xiàng)目施工的質(zhì)量，為人們提供更滿意的建筑項(xiàng)目。

其次，探地雷達(dá)技術(shù)還可以應(yīng)用于城市基礎(chǔ)設(shè)施的探測與檢測。在當(dāng)前的城市化建設(shè)中，因?yàn)槌鞘械叵戮哂休^多的金屬、非金屬管線、地下空洞等，在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)，必須細(xì)致探明施工現(xiàn)場地下的地質(zhì)情況，如果采用傳統(tǒng)的探測方法，不僅會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間以及人力、物力和財(cái)力，甚至還會(huì)導(dǎo)致地下管線的破損。而采用探地雷達(dá)技術(shù)，可以準(zhǔn)確探明施工現(xiàn)場地下的情況，為市政工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考[4]。

5巖土工程檢測中探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)注意的事項(xiàng)分析

首先，在檢測的過程中，還會(huì)出現(xiàn)一些干擾波，這就要求工作人員必須能準(zhǔn)確區(qū)分檢測波與干擾波，同時(shí)采取一定的技術(shù)手段找到并抑制干擾波，避免干擾波對檢測波造成不良的影響。其次，工作人員還必須準(zhǔn)確確定電磁波實(shí)際的傳播時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員只有準(zhǔn)確確定了電磁波實(shí)際的傳播時(shí)間，才能準(zhǔn)確判斷地下巖土結(jié)構(gòu)各結(jié)構(gòu)層的位置和厚度。

6結(jié)束語

綜上所述，將探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用在巖土工程檢測中具有極大的優(yōu)勢，作為探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用人員，必修熟練掌握探地雷達(dá)技術(shù)在巖土工程中應(yīng)用的知識和技巧，從而在土木工程中更好地應(yīng)用探地雷達(dá)技術(shù)，為工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供支持，并促進(jìn)該行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 李洪麗，鹿琪.探地雷達(dá)在LNAPL污染土壤探測中的應(yīng)用進(jìn)展研究[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2020，35（3）：1141-1148.

[2] 郭君.巖土工程檢測中對探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用分析研究[J].價(jià)值工程，2020，39（10）：272-274.

[3] 張雪松.探地雷達(dá)在市政工程下方缺陷探測中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020，28（6）：32-33.

[4] 丁浩.探地雷達(dá)技術(shù)在水利工程檢測中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2018（6）：148-152.