地质雷达检测技术在公路工程检测中的运用

2016-03-11汪帆，王琼

黑龙江交通科技 2016年11期

关键词：标定公路工程雷达

汪帆，王琼

(江西省公路工程监理公司，江西南昌 330002)

地质雷达检测技术在公路工程检测中的运用

汪帆，王琼

(江西省公路工程监理公司，江西南昌 330002)

质量是公路工程施工的核心要素，其直接关乎行车的可靠性与安全性。但是在实际施工过程中经常会出现各式各样的质量隐患，所以有必要采取针对性的检测技术来进行检测。本文以地质雷达检测技术为研究对象，着重探讨了其在公路工程检测中的运用对策，以期全面确保公路工程的质量。

地质雷达检测技术；公路工程；运用策略

1 地质雷达检测技术的检测应用流程

1.1 前期判断

在公路工程质量检测中应用地质雷达检测技术之前，要先对待检测公路是否需要进行质量检测进行有效判断，具体的质量破损特征主要包括如下几类特征，即：公路路面出现严重破损，影响了正常的行车；存在比较严重的断板、裂缝等破损问题；地板下出现了脱空质量问题等等。如果出现了上述的质量问题，就有必要及时进行质量检测，以便可以全面防范质量隐患问题。

1.2 选择测点

针对已经存在上述质量隐患的公路，如道路面板存在脱空问题，在遇到大荷载客车时候甚至会使地面出现晃动、面板出现翘起的问题或者建造材料出现脱落的问题。基于此，要结合实际的公路情况来合理应用地质雷达检测技术来进行检测。根据有关理论与实践实施经验可知，公路路面板下如果出现脱空问题，主要是由于行车超重或者常年遭受雨水的腐蚀所造成，此时会使脱空的公路面板下出现建材脱落或者引发泥泞等问题。鉴于此，相应的检测重点要选择在路面板的联接部位处。

1.3 调整参数

在采用地质雷达检测技术的时候，如果中心频率的高低值保持正常，那么并不能代表相应雷达探测深度的正确性，此时还要合理比较所获得的全部探测结果，以从中选出最佳贴合实际的结果来作为探测的深度。另外，要计算和分析实际探测所得到的结果，详细地记录和分析各个地质层中的有关地质信息，包括时频特征和振幅特征等，并且需要结合实际情况来合理选择地质雷达检测设备，从而全面确保实际探测结果的可靠性和准确性。

1.4 数据分析

在选用地质雷达检测器取得探测数据之后，要借助GSSI等软件来对其进行有效地处理、计算、分析和整理，最终可得实际的公路质量将侧结果。而为了进一步提高检测结果的精度，需要采用实时处理的方式来再次处理所得结果，以确保这两次数据处理的统一性，从而即可实现对公路工程路面状况进行有效检测。

2 地质雷达检测技术的具体应用分析

2.1 检测公路路面厚度

在现阶段公路路面施工的过程中，部分施工单位为了最大化自己的施工利益而常常不按照施工规定和要求中规定的路面厚度来进行施工，而是肆意缩减公路路面的摊铺厚度，以至于影响了实际的公路路面施工质量。特别是路面厚度是现行公路质量评定中一个重要关键的指标，所以有必要对公路路面的厚度进行合理检测。比如，在检测某一级公路沥青路面厚度的时候，在采用地质雷达检测技术进行检测时，采用1G空气耦合天线，采样间隔为1点/m，对宽度为70 m的行车道剖面上选择三个取芯，取其中一个钻芯样的雷达传播时间及本身厚度来标定出其实际的速度，并依此来求出其与两个钻芯的厚度，结果表明，后两个钻芯的实测厚度和雷达波检测厚度之间的误差分别为-1.6 mm和1.2 mm。由此可知，采用地质雷达检测技术可以符合有关的规范和要求。

2.2 检测公路路面病害

在公路工程通车运行之后，通车数量的增加，汽车的超载以及公路路面的长时间使用会使公路路面出现各种各样的质量病害。通过采用地质雷达检测技术，可以有效地探明公路病害的成因及具体的位置，有利于为公路路面的养护施工和改扩建施工提供必要的依据。比如，在某高速公路正常通车运营之后，其中某段公路路面出现了诸多病害，在采用地质雷达检测技术对其进行病害检测之后，发现该段公路的面层结构为沥青层+水泥混凝土板+基层，经过雷达图像的处理和分析，可知该段公路的具体病害主要包括以下几类，即：(1)基层顶面松散质量病害。在公路路面施工的时候，如果公路基层材料选配不合理、压实度不足、行车挤压或者受到雨水的侵袭，那么很容易使公路基层顶面出现松散问题或者混凝土底板出现漏空(欠密实)等质量问题，尤其常发于左右幅行车道中。(2)公路结构层或者基层出现滑移，这主要是由于公路局部地段在行车荷载作用下，已经出现路基或者基层沉降问题的公路路段会进一步加剧，此时可能会使公路路面的结构层发生整体滑移问题。(3)公路路基沉陷问题。由于公路局部路段出现了路基沉陷问题，致使公路基层可能会存在坍落问题，使基层的顶面出现比较大的起伏，影响了实际的公路路基质量。

3 地质雷达检测技术的检测误差分析

3.1 反射信号时间误差

在对公路工程进行检测的过程中，如果采用地质雷达检测技术，那么需要分析和处理该技术在实际检测应用中存在的误差。而为了确保该检测技术在实际检测过程中检测结果的准确性，要先确保反射时间差记录结果的准确性，这就要求相应的检测人员记录好检测的起始时间点，同时要将雷达反射信号的实际触发点当作时间的起点，但是要应用适宜的方法来进行零点标定，从而全面确保反射信号时间测定的质量，提升检测结果的准确性。

3.2 标定公路结构介电常数

公路结构介电常数直接影响电磁波冲波的实际传播速率，所以也需要确保地质雷达检测技术在应用过程中相应介电常数的准确性，这就要求测量人员做好其标定工作，具体的标定法包括反射波推导标定法、钻芯厚度标定法和数据计算模型标定法等方法。另外，鉴于介电常数的标定法会随着公路施工材料的纵坡或者均匀度而发生相应改变，所以具体需要根据实际的情况来进行合理确定，从而全面确保地质雷达检测技术应用的质量。