雷達無破損測試在公路檢測中的應用

1、雷達無破損測試在公路檢測中的應用摘要：雷達無破損測試設備自身具備較高的精 準度，如今已經(jīng)被人們廣泛運用于公路測試之中，成 為公路檢測較為常見的形式之一。本文簡要分析了公 路檢測過程中存在的弊端，并從雷達無破損測試的應 用以及參量控制兩方面，分析了如何在公路檢測過程 中應用雷達無破損測試技術，以期提高公路檢測工作 的工作效率。關鍵詞：雷達無破損測試；公路檢測；具體應用 1公路見測工作中存在的弊端無破損測試的工作 原理1.1公路檢測過程中存在的弊端通常情況下，公路檢測工作需使用鉆孔取芯的方 法實施檢測，然而這一檢測方式卻存在以下弊端：第 一，鉆孔取樣這一方式僅僅針對公路當中存在的問題, 地域限制性

2、較強。若是公路當中未存在破損的地方， 則無法使用該方式進行檢測，導致檢測工作不全面， 部分公路區(qū)域難以確保安全。其次，鉆孔取樣工作量 較大，需要檢測的區(qū)域面積較大，加之目前公路檢測 人員所使用的設備并不先進，使得公路檢測人員的工 作效率難以提升。第三，為確保公路檢測的準確度， 需要檢測人員對同一區(qū)域進行多次檢測，且檢測效果 實施并不理想。事實上，鉆孔取樣這一檢測方式本身 也會對公路形成一定破壞，使得公路使用壽命被縮減, 公路質量也受到一定影響。2無破損測試的工作原理及其運用2.1雷達無破損測試基本原理與應用雷達系統(tǒng)，也可稱之為地質雷達，該系統(tǒng)共由以 下兩部分組建而成：發(fā)射與接收。其中發(fā)射部分是

3、由 設備對外輻射電磁波天線，進而形成頻率較高的脈沖 波所組成。雷達對地下發(fā)出高頻電磁波，令電磁波與 電壓分界面接觸，并形成一定反射。之后于固定區(qū)域 接收反射波，并記錄反射波與直達波的相關數(shù)據(jù)。反 射波對雷達系統(tǒng)而言極為重要，直接影響了雷達波的 走向，且走向為雙程。脈沖反射波可以詳細記錄并向 檢測人員反映雷達圖形，經(jīng)過檢測的數(shù)據(jù)會通過色彩 的不同向檢測人員反映地下實際情況。如彩色或是白 色代表正峰值，而灰色或是黑色代表負峰值。如此一 來，脈沖反射波便將按照峰值的差異形成程度不同的 成像效果。檢測人員應更為準確、直接地記錄反射所 形成的效果。不僅如此，針對反射波波形可以直接影響雷達系 統(tǒng)形成圖像的

4、效果，這也成為對地雷達能夠解釋地質 的最為關鍵性的依據(jù)。反射性能良好，傳播能力較高, 便會令雷達圖像顏色深度增加。相反，反射性能差， 脈沖能力不高，所形成的雷達圖像整體顏色交淺，且 檢測人員也可通過分析雷達系統(tǒng)所形成的圖像，了解 地下介質當中雷達波的傳播強度。檢測人員結合目標公路所用實際材料應用雷達無 破損測試技術。地下介質電性以及頻率直接決定了雷 達波的穿透效果。導電率越高，穿透效果越佳。反之, 效果則不理想。通常情況下，水泥混凝土面層導電效 果要優(yōu)于瀝青混凝土面層。故而，檢測人員應根據(jù)不 同的公路材料選擇合適的測量方式。針對瀝青混凝土 面層而言,檢測人員應選用頻率不低于1200mhz的天

5、線進行檢測。而針對水泥混凝土面層而言，檢測人員 應選用頻率處于900mhz至1000mhz頻率的天線對 路基進行探測。2.2控制影響雷達測厚精度的參量由于公路當中存在的不確定因素較多，且公路當 中各類型介質豐富，結構較為復雜，所以對探地雷達 性能以及檢測人員的工作水平具有較高的要求，需要 檢測人員能夠合理運用與正確操作探地雷達，以便令 測得的數(shù)據(jù)達到相關規(guī)定要求，同時也避免出現(xiàn)誤差 過大的問題。施工探地雷達之前，施工人員先完成相 應的準備工作，如確定測點之間的距離、時間窗口以 及對調節(jié)波形等，以便獲取需要的信息。在上述準備 工作完成之后，施工人員需從所得數(shù)據(jù)當中分析出公 路實際厚度，同時確認一

6、下參考量：地面零點、路面 介電常數(shù)與底界面回波等，上述數(shù)據(jù)將直接對塌地雷 達檢測的準確度產(chǎn)生影響，檢測人員按照如下方法對 參數(shù)進行控制：第一，地面零點確定。檢測人員需在獲取底界面 所發(fā)出的回波時間之后，準確判斷表面所在位置，這 樣才能獲取電磁波與面層當中的實際傳播時長。檢測 人員對地面零點的判斷會直接影響公路厚度值的測量 結果。檢測人員可于實際探測之前，將一塊金屬板安 放于收發(fā)天線下方，此時，顯示屏上會出現(xiàn)極強的全 反射波形。之后再將金屬板去掉，雷達波便會向檢測 人員反映路面反射波形。檢測人員通過分析兩種博航 的有關數(shù)據(jù)，便能夠確認地面水平零點反射波實際所 在位置。第二，路面介電常數(shù)確定。為保

7、證路面厚度值測 量結果能夠達到要求，檢測人員需確定路面介電常數(shù)。 路面介電常數(shù)往往受到多方面引因素的影響，如地面 結構變化、公路路面所用材料以及土地含水量等。故 而，探測點不同，所測得的數(shù)據(jù)也存在一定區(qū)別。檢 測人員必須實施標定，以此保證檢測結果的有效程度 以及可信度。較為常用的方式為鉆孔取樣。檢測人員 也可以自探測圖像的過程中搜索具備代表性以及相對 均勻的面層當中最厚或是最薄等較為特殊的點作為取 樣點。如此一來，檢測人員可以獲取多方面數(shù)據(jù)，再 經(jīng)過綜合分析之后，便能確定較為合適的節(jié)點常數(shù)。 通過上述方式，能夠將探測誤差控制于±5%之內(nèi)，大 大提高了雷達無破損測試的檢測精度。第三，底

8、界面回波的確定。現(xiàn)有路基與路面截面 的發(fā)射回波，尚不能直接從原始波形中做準確合理的 分區(qū)，因此如何對截面的回波信號做精確提取，就成 為雷達無破損測試的關鍵應用內(nèi)容。因絕大部分的干 擾波為相對固定的形式，故此對雜波與干擾波可使用 針對性的分析法做研究，即基于含有界面反射信號與 不含有界面反射信號的回波做信號的分析，進而得出 相對更為精準的底界面回波，同時也可有效測定底界 面的具體回波時間。在公路檢測的實際作業(yè)進程中， 其底界面回波的檢測參考點，應為公路路面結構中厚 度最高的位置，對其參考點的選用手段，比較簡便的 方式是利用公路探測圖像展開搜尋，在底界面回波信 號清晰準確之前，操作人員可選用多個參

9、考點做信號 比對，直達得出合理準確的回波信號。值得一提的是 底界面回波的參考點，也可選用公路現(xiàn)有最大鉆探深 度的探測位置，經(jīng)由研究所探測的回波波形做底界面 回波信號的提取作業(yè)。目前雷達無破損測試所用的探地雷達，因其快速、 高精準度與無損連續(xù)等優(yōu)勢特點，在公路工程中得到 廣泛的檢測應用，并已推廣到公路建設、使用進程中 的各個環(huán)節(jié)。例如將探底雷達應用在公路施工準備的 地質勘查作業(yè)中，能有效劃分出不良地質體，并探明 具體位置的地質結構與性質，在公路施工階段，使用 探地雷達能精確檢測出施工路面的結構厚度，以確保 整個建設作業(yè)流程的安全與質量。而在公路運營使用 階段，將探地雷達運用在日常監(jiān)測作業(yè)中，能及

10、時發(fā) 現(xiàn)路面結構所存在的隱患與問題，進而及時修復處理 公路病害，延長公路使用期限，保證道路的通行安全。3結束語公路對人們的生活具有較大的影響，公路質量不 高容易對人們的生命安全構成威脅。故而，檢測工作 具有極為重要的意義。相比傳統(tǒng)鉆孔取芯的檢測方式, 雷達無破損測試不會造成大面積公路破壞，且測量精 度較高，整體工作量較小，具有較好的應用前景。作 為公路檢測人員，需熟練掌握雷達無破損測試方法，以提高自身工作效率。參考文獻：1 桂甜等公路檢測中雷達無破損測試的應用剖 析j江西建材，2015, 23： 189+194.2 王加弟等公路地下界面探測雷達在公路質檢 工作中的應用j.遼寧省交通高等?？茖W校學報， 2014, 03： 45-46.3 于長喜等探地雷達測厚技術在工程質量檢測 中的