论雷达技术在公路检测中的应用

2019-07-13党志宏

探索科学(学术版) 2019年6期

党志宏

青海省天翔工程科研检测有限公司青海西宁 810000

1 地质雷达技术检测路面的工作原理

在对公路路面进行质量检测的过程中,其中地质雷达凭借着高频电磁波,对公路路面进行科学的监测,特别是针对公路路面产生不正常的情况下,需要相关施工人员充分的参与到路面检测工作中,依照实际检测的结果来对路面进行处理,充分保证公路路面的安全性,在最大程度上保证路面行车的安全。在使用地质雷达检测公路路面质量的过程中,地质雷达凭借着电磁波发射的形势,通过各种不同的介质在反射过程中产生的频率数值的不同,通过介质不同所反射出来的电磁波的类型也就存在比较大的差异,通过这种方式可以有效的检测公路路面的真实状况。

电磁波可以快速的反射到地面上,然后从地面上再传输到天线,天线在接收之后再传输到接收机上,最终将清楚的数据显示在屏幕上。通过对地质雷达的运用,可以针对不同的公路路面的情况,尤其是针对公路路面都产生脱空的状况下,地质雷达会向路面中发生电磁波,要是路面板上产生脱空,则会产生出两条反射波,通过这种形式就可以将路面以下没有产生脱空的部分给检测出来[1]。

2 运用地质雷达技术的前提条件

有效结合了地质雷达技术在基本原理,可以实现将该技术有效的运用在公路路面的无损检测技术当中,通过这种检测的方式实现对公路路面下方隐患和病害的科学检测,在实施该项技术的物理前提条件是,在公路路面的基层和上介质层、下介质层之间,两个部分之间的电性存在比较大的差异,尤其是在介电系数上受到材料的影响不能非常明显。当前,在我国公路建设发展过程中,在公路基层的施工情况上,充分了解到基层水泥和石灰的稳定性,将石灰和水泥的稳定性材料作为施工过程中的辅助性材料,并且材料的性质不相同,介电常数也会产生一定的改变。

正常情况下,路面基层的湿度会不断的增大,需要使用砾石、石灰石或者粉煤灰等方式来收集材料,所以说这种类型的集料本身的介电常数就比较大；而公路路面层主要是运用水泥混凝土和沥青的混合性材料,这种材料在湿度上相对比较小,同时在介电常数上也比较小,在实际的路面施工过程中,在路面下方需要铺垫二灰土、石灰土以及碎石等,这种材料具有比较大的空隙,并且实际的含水量比较高,在路面产生质量问题的时候,通过地质雷达技术来进行测量提供较为良好的物质条件[2]。

3 地质雷达在公路路面无损检测中的具体运用

3.1 密实程度不均匀检测在公路路面的密实程度上,都会存在一定的不均匀的状况,比如会产生离析、压实度和干湿程度不均匀等方面的问题,非常容易产生在路面的介电常数上形成明显的变化,在此环节当中电磁波也会产生一定的发射性行为,在地面位置上可以接受到来自雷达探测之后反馈出来的剖面图像。要是路面整体的密实程度不均匀,异常幅度将会慢慢的变大,对边界位置进行判断的时候会产生连续性的反射波,并且在轴向上产生弯曲或者是信号中断的现象,波长越长则幅度上表现的也就越明显,波轴上也会产生比较明显的变化。

3.2 路面局部脱空检测纵观公路路面检测产生局部脱空的问题,从理论的角度上来进行分析,属于基层和平面层相结合的比较密实的区域,层次之间的反射性比较差,并且在波形上表现的更加平缓,其中也不会产生反射性问题。要是在路面结构当中产生积水不能得到及时的排除,会让地表水慢慢的下沉,同时还会让基层和面层上表现的比较松散,进而就会产生路面下方的脱空现象。在这种状态下,路面的层次之间的介质和介电常数上就会表现出比较大的差异性,有效结合波体传播的性质、雷达波的发射界面,在整个反射节目上表现的也就更加的明显,波体的传播速度也就会不断的降低。要是路面产生脱空的问题,路面基层会形成比较明显的塌陷,在路面的上基层、下基层上产生的电磁波反射会慢慢的消失,并且在上基层和面层之间增加透镜状反射,通过对产生相位的研究和分析,使得整个反射过程表现的更加的充分,进而可以判断出路面下方产生脱空的问题。

3.3 路面裂缝问题路面层产生破裂问题,主要是因为路面基层产生缝隙所造成的,不管裂缝中是否存在大量的水资源,在裂缝周边的介质和接电参数上产生的差异都是比较明显的,在使用地质雷达进行检测的过程中,在电磁波发射的边界的位置上会产生绕射波和反射波。针对裂缝缝隙的检测,主要使用到的判断方式为：针对不含水的基层裂缝异常问题,在裂缝的位置是否正常或者是在向轴上产生的中断问题,会在很大程度上降低了幅值参数的大小,甚至在路面产生裂缝的位置上产生线性异常的图像,并且该图像所呈现出一种低频率和大幅度等方面的特点。在边界的位置两侧上会产生正常层同相轴信号中断的问题。通过地质雷达的路面检测方法,相比于传统的检测方法上,对路面的无损检测结果表现的更加准确,同时在数据信息的传递上速度更快,可以在很大程度上提升公路路面的检测的效率和准确性[3]。