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探究地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用

2020-09-22白富维

装饰装修天地 2020年18期
关键词:标定路面雷达

白富维

摘    要:随着社会经济的发展,公路工程的建设规模空前巨大,不仅表现在需求量的增加上,还有对于公路工程质量越来越严格的要求。公路工程检测是对公路质量进行检测的重要工作,不仅可以有效保证公路质量,也可以为人们的出行提供强有力的安全保证,是公路工程中具有重要意义的工作之一。地质雷达检测技术是一项新兴的能够广泛应用于许多领域的高新技术,这一技术的兴起及应用极大地提高了公路工程检测工作的效率及质量,不仅能有效够降低检测工作的难度、减少工程量,更好地控制工作进度;也能大大提升公路工程检测的准确度,减少公路的安全隐患,更好地保障人们的出行安全。所以,探究将地质雷达检测技术应用于公路工程检测中的路径及注意事项具有重要的现实意义,极具研究价值。

关键词:地质雷达检测技术;公路工程;工程检测;应用

1  地质雷达检测技术及其工作原理概述

1.1  地质雷达检测技术概述

地质雷达检测技术顾名思义,是一种通过利用雷达这一电子设备向被测物内部发射高频电磁波,然后接收反射波,并以此为依据分析物体内部情况来完成探测目的的高新技术形式,这种探测技术具有准确度高、连续无损、经济实用、效率高、图像直观等特点及优势。因为这些优势的存在,这种物理探测技术已经得到了广泛的应用,不仅在工程地质、岩土及地基工程、道路桥梁等工程领域发挥了重要作用,在混凝土结构探伤方面也发挥着无可替代的作用,甚至在文物考古等领域也是不可或缺的一项实用技术。

1.2  地质雷达检测技术应用于公路工程检测中的工作原理分析

虽然地质雷达检测技术是一项先进的高新技术,但是其工作原理却并不复杂,简单来说就是发射高频电磁波并接收反馈来开展工作,因为高频电磁波在遇到具有不同电性特征的材质时会产生差异化的脉冲反射现象,根据反射现象的不同可以对其探测区域的地质情况进行分析,从而掌握这一区域的地质特征。在公路工程检测中使用地质雷达检测技术进行工作的原理同上,先确定需要检测的工程路段及范围,根据需求发射出高频率的脉冲电磁波;然后利用地面设置的放射信号接收装置接收被反馈回来的反射脉冲电磁波,因为电磁波在向地下传播的过程中会遇到各种各样的地质条件,而地质电性的不同则会产生不同程度的反射波,所以,地面接收装置可以根据所接收到的反射脉冲电磁波之间的差异来分析具体的地质情况,从而了解公路工程的地下地质地形情况,进而分析公路工程地下结构的层次、施工中需要注意的事项,以及是否存在潜在的病害及隐患等。在公路工程检测中运用地质雷达检测技术可以实现一种不接触的检测效果,因为公路工程的检测范围很多是处于地下的,在检测过程中往往不能产生实质性地接触,所以,这种不接触的检测方法不仅可以有效解决这一问题,还能保证在不对公路工程的实际状况产生影响和破坏的前提下完成高效的勘探工作,掌握具体的施工条件。

2  地质雷达检测技術在公路工程检测应用中的误差分析

地质雷达监测技术虽然是一种高新技术,但是也不代表它在工作过程中一定是十分准确的,存在一定的误差是一种合理现象,一般说来,地质雷达检测技术应用过程中误差的产生主要是由两方面的原因造成的,一是因为反射信号而产生的时间误差,二是在标定公路结构的介电常数时可能产生的误差。

2.1  时间误差的产生及其解决措施

在利用地质雷达检测技术进行工程检测时,反射时间是一个非常重要的计算及参考数值,其准确与否会直接影响着对于地下地质情况距离的判断。因此,提升反射时间记录的准确性具有重要的指导意义。因为在实际的检测过程中,反射时间的记录一般是由人工完成的,所以,在记录时难免会因为某个人或者某些人的个人失误而产生误差。要想提高检测过程中反射时间记录的精准度,最首要和最关键的是确定科学合理的时间零点。通常情况下,在实际的检测过程中雷达反射信号的触发点是最常被作为时间零点的,也就是反射时间记录的起点,这种设置可以在很大程度上降低时间记录误差的发生率。除此之外,就爱可以通过保证记录人员的唯一性来减少误差的产生,即安排专人记录起始及终止时间。

2.2  公路结构介电常数的标定方法及误差产生的原因分析

公路结构介电常数会直接影响着高频脉冲电磁波的传播,对于公路工程检测的结果有着决定性地影响,所以,提高介电常数标定的准确性同样是提高工程检测精准度及质量的关键因素之一。如果要在公路工程的检测中使用地质雷达检测技术,那么首先要做的就是标定好公路结构的介电常数,在实际的工程检测中,最常使用的、同时也是准确性较为稳定的介电常数标定方法主要有三种:其一,数学计算机模型标定法,也就是通过先进的计算机技术构建相应的数学模型,然后通过模型来分析和推测公路结构层的厚度,然后对公路结构的介电常数进行标定,这种方法一是需要构建数学模型较为复杂,一是误差往往较大,一次标定之后为了保证数据的准确性还经常需要进行回归修正;其二,反射波推导标定法,这种方法就是在明确电磁波反射系数估算方式的基础上进行推导,了解并掌握介电常数与反射系数之间的关系,然后通过进一步地计算获得介电常数,但是因为利用这种方法来推导介电常数会受到公路施工材料的均匀度以及纵坡等因素的影响,所以,其受到的局限性较大,适用度不高;其三,钻芯厚度标定法,也就是在确定了钻芯方法之后参考电磁波反射时间的间隔所代表的不同含义来反向推导介电常数,但是,因为这种推导方式也会受到许多实际存在的各种因素的影响,所以,其准确度也会受到相应影响,有偶然误差的存在。

3  公路工程检测工作中地质雷达检测技术的具体应用

3.1   对于公路工程路面厚度的检测

公路路面的厚度对于公路的质量有着较为直接的影响,历来都是评定公路工程质量的主要指标之一。在我国当前的公路标准中,很多公路都需要两层铺设或三层铺设,多层路面铺设出现质量问题的可能性也就越大,尤其是对于处于路面以下部分的基层及底基层路面来说,最常出现质量问题的就是其厚度,所以,在进行公路工程检测时尤其要关注中下层基面铺设的厚度及质量,保证公路的施工质量。在现实的社会中,有一些施工企业往往会为了自身的经济利益而减小路面厚度,尤其是在那种需要多层铺设的、不会直接显露出来的中下层路面中,这种做法会直接对公路的施工质量造成影响。利用地质雷达检测技术检测公路的路面厚度,可以通过不接触的方法直接高效地探测公路各层路面的厚度,既可以方便施工企业及时检测路面施工厚度,保证施工质量,也能够更好地对路面施工进行控制,提高质量管理的效率和质量。

3.2  对于公路工程路面病害的检测

公路工程因为使用频率较高,在投入使用之后,会随着时间的推移而出现磨损、老化的现象,从而表现出较多的路面病害。对公路路面病害进行检测,及时发现潜在的病害问题并加以处理,不仅有利于公路养护工作的开展,也有助于延长公路的使用寿命。公路在投入使用之后会因为磨损、老化等原因而出现一些路基及路面的断裂、沉陷甚至坍塌等问题,对这些病害进行检测是公路养护和应对病害问题的必要流程。利用地质雷达检测技术来检测公路工程路面病害, 可以在不接触、零损害的前提下准确确定病害发生的位置,并对产生原因进行分析,从而有效解决病害问题,也可以为路面养护工作提供依据,进而维护工程质量,极大地提高公路运行的安全性。

参考文献:

[1] 谢松平,彭杰芳.分析地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用[J].山东工业技术,2018(22):140.

[2] 达明.试析地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用[J].甘肃科技,2017(5):76~77+90.

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