陳兵

（安徽省建設(shè)工程測試研究院有限責任公司，安徽合肥 230000）

0 引言

在公路項目建設(shè)期間，傳統(tǒng)檢測方法為鉆孔取樣，這種技術(shù)具有一定的局限性，在應(yīng)用期間會損壞公路項目結(jié)構(gòu)。此外，檢測結(jié)果的真實性、準確性及代表性會因各種因素而受到影響。隨著相關(guān)理論研究工作的不斷推進，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)逐漸實現(xiàn)了應(yīng)用及推廣。該項技術(shù)具有眾多優(yōu)勢，已在公路項目檢測過程中取得了明顯的應(yīng)用成績。該項技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決傳統(tǒng)檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的不足。但就目前而言，該項技術(shù)在公路項目檢測過程中的作用仍未達到預期要求，這就使得做好相應(yīng)的研究工作顯得尤為重要。

1 地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的應(yīng)用原理

隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，公路項目檢測技術(shù)也實現(xiàn)了創(chuàng)新及優(yōu)化，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)逐漸步入大眾視野，該項技術(shù)使檢測過程更加快捷高效，檢測結(jié)果也更為科學?，F(xiàn)階段，將地質(zhì)雷達檢測技術(shù)與公路項目檢測工作相互結(jié)合，能夠確保公路項目整體建設(shè)水平。該項技術(shù)的應(yīng)用原理是由專業(yè)的機器設(shè)備發(fā)出電磁波，當電磁波在傳導過程中遇到電性特殊的物質(zhì)時會做出一系列的反應(yīng)，例如散射反應(yīng)及反射反應(yīng)，技術(shù)人員可依托地面上方的接收天線對反射波進行接收，再利用科學有效的技術(shù)方法對各項數(shù)據(jù)信息進行收集、整理與分析，根據(jù)圖像強度、形狀等特點，分析反射波地點位置。總體而言，該項技術(shù)是通過物理方法，即電磁波的反射原理，判斷公路項目建設(shè)質(zhì)量，完成病害問題檢測工作，是一種新型的物理檢測技術(shù)，能夠在不對路面結(jié)構(gòu)造成損壞的基礎(chǔ)上，完成相應(yīng)的檢測任務(wù)，減少檢測環(huán)節(jié)成本支出，提高檢測數(shù)據(jù)的準確性，應(yīng)用優(yōu)勢尤為顯著，應(yīng)用前景廣闊。

2 地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的應(yīng)用依據(jù)

與傳統(tǒng)檢測技術(shù)比較，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的優(yōu)勢是不會對公路路面結(jié)構(gòu)造成損壞或產(chǎn)生的損害極小。通常情況下，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的探測范圍具有局限性，但分辨率極高，該項技術(shù)在公路項目淺層次檢測過程中應(yīng)用極為廣泛。在公路路段實際檢測過程中，應(yīng)使路段結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境結(jié)構(gòu)差異性更加明顯，通過這種方式使信號更加強烈。在公路項目建設(shè)期間，可將建設(shè)環(huán)節(jié)劃分為三個階段，分別為面層建設(shè)階段、基層建設(shè)階段及路基建設(shè)階段。在公路項目投入使用后，表層會受到車輛碾壓、環(huán)境侵蝕及行人踩踏的影響，參建單位大多利用穩(wěn)定性更強的瀝青及混凝土材料展開作業(yè)任務(wù)。對于基層而言，基層結(jié)構(gòu)會承受較大的重力，參建單位可選擇瀝青及混凝土材料進行應(yīng)用，搭配碎石及石灰的方法提高基層結(jié)構(gòu)整體強度。通過研究得出：當公路項目表面為水泥混凝土時，相對介電常數(shù)通常為3～5 之間，如為瀝青材料，則相對介電常數(shù)為5～10 之間。但事實上，在實際檢測過程中，檢測結(jié)果相對介電常數(shù)大多為8 以上。由此可見，只有當公路各層面檢測結(jié)果差異更為明顯時，才能夠使檢測結(jié)果更加準確。

3 地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

地質(zhì)雷達技術(shù)是由多項技術(shù)衍生而來，該項技術(shù)具有眾多優(yōu)勢，已在公路項目檢測過程中實現(xiàn)了廣泛的推廣。就目前而言，該項技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比主要具有以下幾種優(yōu)勢。第一，該項技術(shù)的分辨率更高。在地質(zhì)雷達技術(shù)應(yīng)用過程中，分辨率精度甚至可達到數(shù)厘米。經(jīng)過一系列的計算及分析后，電磁波反射信號能夠準確地對目標介質(zhì)的信息進行表述。第二，該項技術(shù)在應(yīng)用過程中不會對公路項目結(jié)構(gòu)造成損壞。地質(zhì)雷達檢測技術(shù)是一項新型的技術(shù)種類，在應(yīng)用過程中無需展開鉆孔取樣作業(yè)，且檢測結(jié)果的準確性能夠得到保障。第三，該項技術(shù)的應(yīng)用過程更為高效。依托地質(zhì)雷達檢測技術(shù)對目標介質(zhì)進行檢測，檢測過程更加便捷，檢測效率更高，能夠有效降低檢測人員工作壓力。第四，該項技術(shù)具有顯著的抗干擾能力。地質(zhì)雷達檢測技術(shù)能夠在多個檢測環(huán)節(jié)中均取得明顯的應(yīng)用成效。此外，在實際應(yīng)用時不僅能夠降低成本還能保障準確率，不會受到外界因素干擾及影響。

4 地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

地質(zhì)雷達檢測技術(shù)已在公路項目質(zhì)量檢測過程中取得了顯著的應(yīng)用成績，在多個國家實現(xiàn)了推廣與應(yīng)用?，F(xiàn)階段，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要體現(xiàn)在以下幾點。

4.1 路面厚度檢測

在公路項目建設(shè)水平分析期間，路面厚度是一項基礎(chǔ)內(nèi)容?，F(xiàn)階段瀝青路面是我國公路項目路面結(jié)構(gòu)中極為常見的形式之一，層數(shù)為2 層或3 層。在面層鋪設(shè)期間，路面結(jié)構(gòu)時常會出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，且厚度時常難以滿足建設(shè)要求。在公路項目建設(shè)期間，加強厚度檢查及質(zhì)量檢驗是提高公路項目建設(shè)水平的一項主要方式?，F(xiàn)階段，部分參加單位為了降低建設(shè)環(huán)節(jié)成本支出，在多層路面鋪設(shè)過程中，會隨意對路面厚度進行調(diào)整，這種偷工減料的行為將會對公路項目建設(shè)質(zhì)量造成嚴重的影響[1]?？茖W準確高效地對公路項目路面厚度進行檢測，是強化公路路面建設(shè)質(zhì)量及確保公路項目建設(shè)評價工作有序展開的基礎(chǔ)所在。地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的準確性及工作效率更高，將該項技術(shù)與公路項目路面厚度檢測環(huán)節(jié)相互結(jié)合，能夠準確掌握路面厚度狀態(tài)，這對于提高公路項目建設(shè)質(zhì)量所起到的積極意義，且能夠準確地判斷出路面厚度結(jié)構(gòu)是否滿足工程建設(shè)要求。如存在質(zhì)量問題，應(yīng)及時采取有效的措施進行處理，以此強化公路項目整體建設(shè)質(zhì)量。為了判斷該項技術(shù)的可行性，曾展開了一項試驗。在試驗過程中，在公路上方每個指定距離設(shè)置了一根天線，根據(jù)第一個試驗點傳輸?shù)男畔?，推算了第二個試驗點及第三個試驗點的信息內(nèi)容，隨后通過實際檢驗的方式，將推算數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)進行對比。研究顯示，實際測量厚度與推測測量厚度誤差是非常小的。由此可見，將地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用至路面厚度檢測過程中，檢測結(jié)果的準確性及精度能夠得到有效的保障。

4.2 路面病害檢測

在公路項目建設(shè)完成后，隨著使用年限的不斷增長及外界對公路項目結(jié)構(gòu)的不斷侵蝕，公路路面在使用期間，極易發(fā)生老化問題，各類病害現(xiàn)象會隨著時間推移而顯露出來。在公路養(yǎng)護期間，各項工作展開的基礎(chǔ)前提是病害問題檢測，隨后才可根據(jù)病害現(xiàn)象有針對性地進行治理，這是延長公路項目使用年限的一項重要方式。在公路項目運行過程中，路面坍塌、斷裂等病害現(xiàn)象極為普遍，如何充分掌握病害發(fā)生的位置與原因，再采取有效的措施進行解決，是公路養(yǎng)護環(huán)節(jié)開展的基礎(chǔ)。將地質(zhì)雷達檢測技術(shù)與公路項目檢測環(huán)節(jié)兩者結(jié)合，能夠通過不接觸的方式完成相應(yīng)的檢測工作，這為病害處理及后續(xù)養(yǎng)護工作的開展提供準確的數(shù)據(jù)支持[2]。由此可見，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)在公路項目路面病害問題檢測過程中具有良好的應(yīng)用前景。

4.3 路面沉降檢測

多項因素均會導致路面沉降問題的出現(xiàn)。例如，在公路項目建設(shè)過程中，混凝土壓實不足，或公路項目在投入使用后外界荷載過大，或路基強度與實際要求不符等。在地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用時，如雷達成像剖面顯示同相軸不水平，并存在一定的傾斜問題，則可判斷路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。

4.4 鋼筋網(wǎng)檢測

為了準確掌握公路路面鋼筋網(wǎng)是否存在損害問題，可通過雷達探測的方式展開相應(yīng)的分析工作。公路鋼筋網(wǎng)對磁性物質(zhì)具有一定的敏感性，依托電磁波原理能夠準確地掌握出公路路面鋼筋網(wǎng)的實際特點。在電磁波檢測過程中，圖像顯示跟鋼筋損耗程度密切相關(guān)。損耗程度較輕時，同相軸成小弧形。損耗程度過于嚴重時，同相軸則會相對密集[3]。

4.5 路面密實度檢測

在公路項目建設(shè)期間，壓實度不足、建設(shè)環(huán)節(jié)不規(guī)范等因素均會使得公路路面結(jié)構(gòu)的密實度受到影響，密實度不均勻會導致該區(qū)域內(nèi)介質(zhì)分布不均，在雷達成像剖面中，波形無規(guī)則、層狀波形少、規(guī)則波形少，則表明公路路面密實度不足。

5 地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用流程

5.1 前期工作

在地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用期間，為了提高應(yīng)用效果應(yīng)做好前期判斷工作。在具體實施時，可從以下幾個角度出發(fā)：首先，應(yīng)分析結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)裂縫及斷板現(xiàn)象；其次，應(yīng)判斷公路項目是否出現(xiàn)破損嚴重的問題，車輛能否有序通行；最后，應(yīng)判斷底板下方是否出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。如以上幾項病害現(xiàn)象存在，則應(yīng)做好相應(yīng)的檢查工作，避免隱患問題存在[4]。

5.2 科學選擇測點

當公路項目存在隱患現(xiàn)象時，例如底板下方存在脫空問題，如外界荷載過大，則會使地面板翹起晃動，進而引發(fā)材料脫落等問題，此時應(yīng)通過地質(zhì)雷達技術(shù)做好公路項目質(zhì)量判斷與檢驗工作，根據(jù)相關(guān)標準及要求，做好相應(yīng)的總結(jié)工作，進而判斷引發(fā)公路面板脫空問題出現(xiàn)的原因。在實際檢測過程中，應(yīng)將檢測點設(shè)置在路面板連接部位，以此使檢測結(jié)果更加科學、準確且具有代表性。

5.3 科學更改參數(shù)

在該項技術(shù)實際應(yīng)用期間，即使中心頻率高低值維持在正常狀態(tài)，也不可做出雷達探測深度正確的判斷，應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果做好相應(yīng)的分析及對比工作，再挑選出貼合實際的探測結(jié)果。此外，還應(yīng)對各項結(jié)果進行分析總結(jié)，加強相關(guān)數(shù)據(jù)信息記錄，重點關(guān)注振幅及時頻特點。此外，還應(yīng)做好雷達檢測設(shè)備的選擇工作，根據(jù)實際情況使檢測結(jié)果更加準確可靠[5]。

5.4 做好數(shù)據(jù)研究

在公路項目建設(shè)質(zhì)量檢測期間，為了提高地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用水平，充分發(fā)揮出該項技術(shù)的價值及作用，則應(yīng)在數(shù)據(jù)獲取后利用相關(guān)軟件做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理工作，以此使檢測結(jié)果更加準確。為了使檢測結(jié)果更加精準，還應(yīng)做好檢測結(jié)果實時處理，確保多次數(shù)據(jù)處理結(jié)果的統(tǒng)一性。

6 地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用誤差控制方法

在地質(zhì)雷達檢測技術(shù)應(yīng)用過程中，誤差主要體現(xiàn)在以下兩點，分別為反射信號時間誤差及公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)標定誤差。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，總結(jié)出兩種誤差的實際情況及相應(yīng)的處理方法。

6.1 反射信號時間誤差及控制方法

在公路項目檢測過程中，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的應(yīng)用具有一定的誤差，只有加強誤差原因分析，才能夠?qū)φ`差問題進行控制，以此使公路項目檢測結(jié)果更加準確。在該項技術(shù)實際應(yīng)用期間，反射時間能夠?qū)夹g(shù)人員的地質(zhì)信息分析結(jié)果產(chǎn)生不可忽視的影響。而在實際檢測過程中，大多利用人工的方法對各項信息進行記錄，在記錄時時常會出現(xiàn)誤差問題。為了對此類誤差進行控制，使各項結(jié)果更加準確，應(yīng)做好以下兩點點工作。第一，在檢測工作實際展開前，應(yīng)科學合理地選擇時間節(jié)點，這不但能夠使檢測人員對數(shù)據(jù)進行有效的處理，還能夠使反射時間記錄的準確性得到保障。通常情況下，可將反射信號出發(fā)點作為反射時間起點進行記錄，檢測人員應(yīng)通過有效的技術(shù)手段標記零點，以此消除時間記錄誤差。第二，在時間記錄期間，盡可能地安排一位技術(shù)人員負責開始時間及停止時間的記錄，通過這種方式使時間記錄誤差保持在可接受范圍之內(nèi)，使公路項目檢測結(jié)果更加準確。

6.2 公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)標定誤差及控制方法

在公路項目檢測期間，電磁傳播過程極易受到公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)影響，進而使檢測結(jié)果的科學性及準確性無法得到保障。在該項技術(shù)實際應(yīng)用時，應(yīng)做好介電常數(shù)標定工作，在實際檢測過程中，標定誤差是極為常見的誤差。常見標定方法主要包括，鉆芯標定、計算機標定、反射波標定。第一，鉆芯標定是指利用鉆芯與電磁波的反射間隔，判斷出公路結(jié)構(gòu)介電常數(shù)，但該種標定方法極易受公路結(jié)構(gòu)密實度等因素影響，準確性無法得到有效的保障。第二，計算機標定是指通過計算機技術(shù)建設(shè)相應(yīng)的模型，以此判斷出公路項目結(jié)構(gòu)的厚度而展開的標定工作。但需要注意的是，標定后還需要利用一定的方法做出相應(yīng)的修正。第三，反射波標定是指通過利用電磁波反射系數(shù)的方式，分析介電常數(shù)與反射系數(shù)二者的聯(lián)系，以此判斷介電常數(shù)。在公路項目建設(shè)期間，公路項目結(jié)構(gòu)的均勻程度及密實程度均會對該種方法的應(yīng)用造成一定的影響，因此該種方法也具有一定的局限性。

7 結(jié)語

總而言之，公路項目建設(shè)質(zhì)量與人民群眾生活水平及社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。在新時代背景下，利用科學有效的檢測措施能夠準確掌握公路項目在運行過程中存在的問題?，F(xiàn)階段，地質(zhì)雷達檢測技術(shù)已在公路項目檢測環(huán)節(jié)中實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，這不但能夠有效解決公路項目在使用過程中存在的潛在問題，還能夠使檢測結(jié)果的準確性得到保障。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強地質(zhì)雷達檢測技術(shù)的應(yīng)用及推廣，做好相應(yīng)的優(yōu)化及創(chuàng)新工作，充分發(fā)揮出該項技術(shù)在公路項目檢測過程中的重要作用及價值。