地质雷达技术在水利工程质量检测中的应用研究

摘 要：随着现代科技的发展，工程建设领域开始出现许多先进技术，对工程质量检测水平的提升提供了技术支撑。地质雷达技术就是其中发展最快的一项技术。在水利工程领域，该技术的应用越来越普遍，因此对该技术在水利工程质量检测中应用的研究有助于进一步把握其应用方法。文章分析了水利工程质量检测中地质雷达技术应用的必要性，进而对该技术在工程质量检测中的具体应用展开探讨。

关键词：地质雷达;水利工程;质量检测

一、 水利工程质量检测中地质雷达技术应用的必要性

水利工程项目对建设质量具有较高要求。在水利工程项目中，挡墙结构是其最主要的结构部分。该结构主体是由混凝土材料建造而成，因此对水利工程质量的控制就需要针对混凝土结构进行检测，以确保其挡墙结构不存在质量问题。在这一方面，目前已经形成多种检测技术，如钻芯法、回弹法、超声波法等。然而这些检测方法应用于水利工程质量检测中都存在一些缺陷。如钻芯法对建筑结构本身会造成破坏，尤其在水利工程项目中，这种破坏有可能产生对结构稳定性的巨大影响。回弹法虽然不会对混凝土结构造成破坏，且具有较高的精度，但该技术却容易受操作环境、操作方法以及外界自然气候条件等诸多因素的影响，因此其检测精度也往往会受到各种因素影响。超声波法在检测精度上较差，且操作的灵活性偏低，因此也难以符合水利工程质量检测的要求。在此情况下，水利工程质量检测中就需要探索新技术的应用。

地质雷达技术也被称之为探地雷技术，其是在现代计算机技术、电子技术、信息技术的基础上发展出来的一种无损检测技术。其主要是利用1MHz～1GHz范围内的无线电波来进行地下介质情况的探测。与其他检测技术相比，该技术具有更高的检测精度，且本身检测的无损性也更符合水利工程质量检测的要求。因此地质雷达技术正成为水利工程检测中的主要技术。该技术在水利工程中的应用也极大的保障了现代水利工程项目的建设质量。

二、 地质雷达技术在水利工程质量检测中的具体应用

（一）地质雷达的具体工作方式

地质雷达技术实际上是利用超高频电磁波来对各种定位物体或物体间的分界面进行探测，其运作原理反射波定律。在地质雷达技术运转的过程中，其雷达主机会控制脉冲源发射出周期性信号，发射主机在这些信号的作用下会进一步产生高频电磁波，然后经天线直接发出，进入地下并作用到所要探测的物体上。目标物体在电磁波的作用下会对这些电磁波信号进行弹射然后返回地面并被天线接收。随后工作人员就可以对接收到的信号进行处理，并依据电磁波波形、电磁波振幅、电磁波传播时间等特点来对地下探测物的具体情况进行研究分析，从而做出相关判断。在此过程中，电磁波反射的原理是基于电磁波遇到目标后，由于两者间的介电常数存在差异，所以会对反射信号产生影响。对此，人们通过加大介电常数的差异能够获得更为理想的目标识别效果。在这一方面，工作人员就需要利用专业化手段来进行处理。

在现阶段的地质雷达探测中，人们主要是通过计算电磁波在地下介质中的传播速度数值，然后再结合天线间距与电磁波行程来对目标界面深度与距离关系进行判断。而根据深度情况进一步地分析反射波形就可以使工作人员掌握到混凝土内部的具体情况。

（二）地质雷达技术应用中的相关参数设置

由于地质雷达的工作频率会对其探测深度与分辨率等产生影响，因此在实际应用中就需要牺牲一些参数来保证达到想要的探测效果。对此，在该技术的应用中就必须提前做好相关参数的设置。具体而言，地质雷达技术应用中需要结合实际应用环境以及相关探测深度与分辨率要求来对雷达的工作频率进行设计。例如针对美国Terra-SI R ch SI R3000系统，其参数设置应该以400MHz和900MHz频率为主，同时将测量点控制在1.5米处。此外，其记录线具体的数量应该设置为64根/s，采样点数应该设置为512个记录线，并控制时窗大小在50ns以内。在反射信号处理方面，其反射信号处理软件应该选择radan7.0，该软件能够确保得到最佳的雷达信号图。

（三）地质雷达质量检测判定方法

在进行雷达信号分析的过程中，可以通过雷达信号的强度来进行判定，如果雷达信号幅度较弱，且雷达并无明显界面反射信号，就可以确定探测的水利工程挡墙墙体密实度较佳。而如果其信号不连续或存在分散情况，则说明检测位置存在混凝土墙体的质量问题，或者粗骨料与细骨料存在分离的状况，也有可能是因墙体密实度存在问题导致一些蜂窝或空洞的存在。而为进一步确保检测的准确性，还可以与水利工程混凝土挡墙其他检测技术相结合进行应用，如通过与钻芯法的芯样检测结果进行比对就可以更为准确的找到墙体存在的质量问题。确定了雷达检测结果之后，对混凝土挡墙的芯样进行观察。

三、 结束语

综上所述，地质雷达检测技术较传统混凝土检测技术具有诸多优势，因此更符合水利工程领域质量检测工作要求。但在具体应用中，地质雷达检测技术需要科学的做好参数设置，并把握好质量判定方法，如此方能使该技术为水利工程建设质量提供保障。

参考文献：

[1]任皓麟.地质雷达技术在水利工程检测中的应用[J].建材与裝饰，2017（30）：287-288.

[2]孙楠.地质雷达技术在水利工程质量检测中应用问题研究[D].天津：天津大学，2016.

[3]方召维，周云健，于常旺.地质雷达在水利工程质量检测中的应用[J].山东水利，2007（8）：33-34.

作者简介：

刘欢，贵州共筑未来建设工程有限公司。