地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用
摘要
关键词
地质雷达检测技术;公路工程;工程检测;应用
正文
引言:
近几年,随着我国经济的迅速发展和城市化的加速,我国公路建设得到了迅速的发展,在公路建设中,由于水泥路面具有高稳定性、高强度、使用寿命等诸多优势,因此在公路上得到了广泛的应用。所以,对道路交通安全进行定期的检查,是保证道路安全的关键。目前,国内常用的道路检测技术主要有钻芯法、弯沉测定法、地质雷达法等,而地质雷达法由于具有检测全面、准确度高等优点,在公路工程质量检测中得到了广泛应用。
1地质雷达检测优势概述
地质雷达技术是当前公路工程质量检测技术中最为普遍的一项技术,是一项既具有精度又具有科学意义的新技术,其在公路质量检测中的应用,对于保证我国公路的安全具有十分重要的意义。随着地质雷达技术的日益普及,它不仅具有多个学科的综合技术,而且由于其本身的特殊性,在实际应用中也有很大的发展空间。在这些技术中,最常用的是地质雷达技术。
1.1高分辨率
它的解析度可达数公分,工作频率可达5千兆赫。通过精确的计算,使其能够精确的反映出介质的尺寸、几何特性等。
1.2无损性
地质雷达是取代常规钻孔的一种新技术。该技术可以用于城市道路的检测和建筑的监测。
1.3高效性
利用地质雷达进行探测,以电磁波的形式探测目标介质,具有方便、简单、高效、降低劳动强度等优点。
1.4抗干扰能力强
地质雷达在不同的环境中都能得到广泛的应用,并能根据现场的实际情况进行探测,从而减少了地质工程的探测费用,而且精度高,受外部因素的影响较小。
2地质雷达检测技术的工作原理分析
2.1地质雷达的系统构成
一套完整的地质雷达系统由主机、发射机、接收机、天线、信号处理等子系统组成。用于发送雷达讯号的传送器。首先,脉冲雷达信号通过一个控制电路生成,并通过天线向路面辐射;接收机用来采集反射的信号,天线可以用来发射和接收信号,天线主要有两种:一种是地面耦合式天线,另一种是空气耦合式天线,它是一种将发射机和接收机连接起来的一种,它可以使接收机的输入单元免受发射机的高能量输出所损坏,而信号处理装置的功能是采集、存储、处理、显示接收的信号。
2.2地质雷达检测技术的检测原理
地质雷达探测技术的工作原理是将脉冲型的高频电磁波发射到地表,当高频电磁波经过地底时,与电性有差异的物体发生散射、反射等现象,而反射的电磁波会被地面的接收天线所吸收,经过分析和处理后,再根据反射波的强度、形状和双程行程等参数,判断目标的结构、位置和电性。地质雷达探测技术是一种以电磁脉冲反射为基础的检测技术,用于公路工程的有关结构层划分、病害检测、隐患预防等方面的检测。
3地质雷达检测技术在公路检测应用的流程
3.1前期判断
在公路工程勘察中,使用地质雷达探测技术,首先要对公路质量的检验结果进行评估,其中包括:地质构造有无裂纹、有无断裂、道路路面有无严重损坏,影响了车辆的正常行驶;如有以上问题,应严格检查其质量,以防止出现各类质量隐患。
3.2选择测点
对于一些有以上问题的公路,比如路面面板出现了脱空现象,那么在遇到大负荷的大客车的时候,地面就会晃动,面板翘起,或者建筑材料出现脱落的问题。因此,必须根据道路实际状况,合理运用地质雷达探测技术进行探测。从相关的理论和实践中,可以看出,如果路面板下的空隙问题是因为车辆的重量过大,或是长期被雨水侵蚀而导致的,在这种情况下,会导致桥板下面的建筑材料脱落,从而导致泥泞。考虑到这一问题,应将对应的检测重点放在路板的连接点。
3.3调整参数
将地质雷达技术用于公路工程勘察时,若中心频率高低均为正常,则不能证明其探测深度是准确的,应将各种探测数据进行比较和分析,以选出最适合于实际的。同时,有关工作人员也要对实测数据进行细致的计算与分析,并做好详细的地质资料记录,特别是地震波幅、时、频特性。另外,选择合适的雷达检测仪器也是很重要的,必须要与现场的实际情况相联系,才能更好地保证测量的精度和可靠性。
3.4数据分析
在选择了地质雷达探测器获取检测资料后,利用GSSI等软件对其进行有效的处理、计算、分析、整理,最后可以得到实际的道路质量预测结果。为了进一步提高检测的准确性,必须通过实时的方法对得到的结果进行重新处理,以保证两种数据的一致性,才能对道路路面状态进行有效的检测。地质雷达资料的作用是抑制随机干扰及无异常体杂乱的回波,增强有效波,提高信噪比的清晰度。常用的资料处理方式有水平滤波、垂直滤波、褶积等,在对原始资料进行处理前,必须先将原始记录中的残片剔除,然后再进行方位和零点的修正。在进行数据处理时,应确保标志的位置、不会发生畸变、增加信噪比。经过多年的研究、推广和发展,在检测道路工程质量上有了长足的进展,同时,地质雷达的检测手段也得到了进一步的改进,并已在现代化的道路工程中得到了广泛的应用。
3.5资料解释
随着我国高速铁路建设的迅速发展,公路工程质量检验已成为衡量公路工程质量、反映公路运行安全的重要手段,它必须与时俱进,不断完善和发展公路工程质量检验方法,从而为公路的使用质量、投入使用安全性能以及公路养护维护管理提供强有力的保障。在完成数据处理后,对所测路段的构造及介电常数进行分析,并依据所知至未知、定性指导量化的原则,依据有关资料,对有效异常及干扰异常进行识别。通过对雷达数据的编辑,滤波,增益处理,介质速度估计和厚度和变形区域的分析,根据公路里程、测量数据和介质的介电常数,对雷达数据进行了计算。
4地质雷达检测技术在公路工程检测中的具体应用
4.1检测公路路面厚度
在国内,对高标准的沥青路面一般分为三层和二层两层,多层施工在施工中容易发生质量问题,特别是底层和基层的厚度。对公路工程的中下层和下层的铺筑厚度以及施工质量的监测,对工程的最终施工质量起着重要作用,然而,一些施工单位为了获得更大的经济效益,盲目地削减造价,降低铺面的厚度,在铺装过程中往往会出现偷工减料的情况,从而影响到工程的最后质量,因此必须对路面厚度进行严格的检查,从而对公路工程的施工质量做出正确的评估,从而不断地改善工程的质量。实践表明,该技术在实际应用中具有较高的精度和效率,将其用于道路工程的铺层厚度和铺层质量控制,对最终的施工质量起到了一定的保障作用,同时也能使施工单位能够及时的检查路面厚度是否符合设计要求,从而提高施工单位施工水平。
4.2检查路基漏洞
道路建成后,经过各种检测,基础会随着时间的推移而改变,比如道路上的交通压力,比如恶劣的气候,这些都会影响基础的质量,但在地下,却是看不到的,很容易被忽略,随着时间的推移,路基会出现沉降、塌陷、坑洞等问题,给驾驶出行带来很大的不便。所以,定期使用雷达技术,可以探测到整段路段的路基、路面剖面,并通过图像的显示,判断出路面的损伤程度,从而避免路面的损伤,同时,也可以确定受损路段的原因,并采取相应的补救措施,为道路的维护和维护提供了最可靠的保障。
4.3公路工程路面病害的检测
公路建设完成后,随着道路寿命的延长和时间的推移,道路将会慢慢的变得老化,道路的损坏也会越来越多。道路病害的监测与治理是提高道路使用寿命和进行养护的关键环节。在长时间的运行中,路基和路面的断裂、路基路面的沉陷和崩塌是最常见的问题。将地质雷达检测技术应用于公路工程检测,可以实现无接触、零损害检测,为道路病害的处理和道路养护提供最基本的数据,因此,将地质雷达检测技术应用在公路工程检测中具有十分重要的价值及意义。
5地质雷达检测技术在公路工程检测中应用前景
目前,雷达的使用越来越广泛,在公路建设上我国也投入了大量的资金和建加大建设力度,所以,在对道路工程检测质量维修这一方面也不能掉以轻心,改进现有的检测技术,创新设备,提升政府对公路的重视程度,将它运用到地质雷达上,这将是我们国家在道路探测上的一次飞跃。因此,它在检测领域具有很好的应用前景,它将会成为今后公路工程的发展趋势,为今后的道路工程质量检测、降低经济损失、预防交通事故做出了重要的贡献。
结语:
综上所述,在现阶段,地质雷达探测技术是一项广泛应用于工程施工中的无损检测技术,它能迅速地发现施工过程中存在的质量问题,并对道路质量问题进行正确的判断,为今后的公路病害防治工作提供了依据。然而,要保证这项技术的运用,就需要根据实际的施工条件,制订出一套合理的试验方案,以便对国内的公路施工具有一定的借鉴意义。
参考文献:
[1]汪帆,王琼.地质雷达检测技术在公路工程检测中的运用[J].黑龙江交通科技.2016(11).
[2]查庆,朱梅林,王伟.地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用[J].北方交通.2015(01).
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