青海省交通工程监理处 青海西宁 810003
摘要：近些年来，伴随着我国社会生产水平的高速提升，活跃的生产活动对交通系统造成了一定的压力，这对公路工程的质量提出了一定的要求，因此，雷达检测技术在工程作业中得到了十分广泛的应用。目前，该项技术已经引起了社会各界的高度重视，大量的技术人员开始投身到相关课题项目的研究工作中，因此，本文也主要针对地质雷达检测技术的使用流程与具体应用两大方面的内容进行简单分析，希望能为我国公路质量的提升提供一定的帮助。
关键词：地质雷达；检测技术；公路工程
地质雷达检测技术主要是利用高频电磁波，通过对反射信号的分析，检测公路工程的具体情况，该项技术的应用对于公路工程质量的提升来说起着非常重要的作用，其在很大程度上加快了工程检测进度，减少了工作人员的作业强度，简化了检测程序，有效提升了工程检测质量，进一步为人们的出行安全提供了可靠的保障，同时为工程的安全性与稳定性奠定了良好的基础。
一、地质雷达检测技术的应用流程
1.1.数据收集
首先明确工程检测部位和测线数，在检测部位标注检测里程，在数据采集之前需要进行多次试验，选择合适的耦合天线，设置合理的试验参数，检查天线耦合情况是否良好，移动速度尽量均匀平稳，降低数据层位识别和异常体辨别难度，同时，天线需要维持3-5km/h的速度向前移动，天线经过标准里程之后，技术人员操作打点器，输人数据，另外，在采集数据之前，仪器操作人员需要记录检测部位、起始里程，采集数据结束之后记录结束里程和文件号。
1.2.数据分析
地质雷达数据主要用于压制随机干扰和非异常体杂乱回波，增强有效信号，提高信噪比分辨率。常见数据处理方法主要有水平滤波、垂直滤波和褶积，在采用这些数据处理方法处理之前首先需要切除记录首尾的废段，进行测量方向和零点校正。数据处理要保证标记位置准确，信号不失真，提高信噪比。应用地质雷达探测公路工程质量，我国是这方面的先行者，通过长时间的研究、推广和发展，我国在应用地质雷达探测公路工程质量方面取得了长足的进步，同时地质雷达探测方法也在不断优化改善，并在现代公路工程中得以广泛应用。
1.3.资料解释
随着我国交通建设进程的不断加快，公路工程的快速发展，公路工程质量检测作为评定公路工程质量和反映公路投入使用安全的有效手段，其必须紧跟时代发展需求，通过不断完善和发展公路工程质量检测方法，从而为公路的使用质量和投入使用安全性能以及公路保养维护管理提供强有力的保障。数据处理结束之后进行资料解释，在掌握测量路段的结构和介电常数基础上，按照已知到未知和定性指导定量原则进行施工，根据相关资料进行有效异常和干扰异常的鉴别。雷达资料通过文件编辑、滤波、增益处理、介质速度估计和厚度以及变形区分析之后，按照公路里程、测量数据和已知介质介电常数，进行目标体位置深度的推算。
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二、地质雷达检测技术在公路工程检测中的具体应用
2.1.路面病害检测
道路通车运营后，伴随通车年限的增加、汽车超载及路面老化，路面会出现各种各样的路面病害。通过对路面进行地质雷达无损检测，查明病害形成的原因及位置，可以为下一步路面养护、改建提供第一手资料。某高速通车后，某段路面出现多种病害，受该高速公路管理公司的委托，相关单位采用400M屏蔽天线配置的地质雷达对该段高速路面进行了病害检测。该段高速公路路面结构为基层水泥混凝土板与沥青层，完成现场检测任务后，经过对地质雷达图像处理、分析，本段高速公路路面结构层存在以下病害：一是基层顶面松散，路面施工过程中基层材料级配不合理、压实度不足以及后期雨水侵蚀和行车挤压等均易造成基层顶面松散、基层与混凝土底板间欠密实；二是基层沉降，结构层滑移局部地段由于基层或路基沉降，在行车荷载作用下造成路面结构层整体滑移。
2.2.公路厚度检测
以往我们在对公路路面厚度进行检测的方法主要是采用挖坑检查法和钻芯取样法，这些检测方法具有效率低、耗时长、存在盲目性的缺点，不仅对原本的路边结构造成破坏，一旦投入使用进行通车，还会对人民群众的生命财产安全产生极大的威胁。采用地质雷达对公路路面厚度进行检测，具有精度高、效率高、成本低、无破损且能连续进行检测的优点，是一项先进的技术手段，能够有效规避传统检测方法所带来的弊端，从而为准确获知公路路面厚度提供可靠的保障。路面厚度检测在整个公路检测中都起着举足轻重的作用，是整个公路检测的关键内容。通过对公路路面厚度检测得知，普通的公路路面厚度约为20厘米，在探测路面厚度时，所允许的误差范围为小于±1厘米。采用地质雷达对路面厚度进行检测，其分辨厚度只有子波波长的四分之一，而电磁波在沥青混凝土中的传播速度为每毫秒10厘米左右，这样就能计算出地质雷达采用的中心探头应大于 900MHZ，从而将厚度约为20厘米的公路路面误差范围控制在±1厘米内。
2.3.路下隐患探查
路下隐患往往无法直接观察到，一般是隐患发生了很长时间以后，已经造成了公路损坏才被发现。进行事后修补，这种修补方式不仅成本大、难度高，而且影响公路的正常通行。探地雷达在探测路下隐患中有着得天独厚的优势，可以提早发现公路下面的各类隐患，使公路管理及维护部门能够及早的掌握公路的内在质量和使用寿命，从而制定出相应的维护措施，将重大损坏消灭在萌芽中，防患于未然。目前，探地雷达在路下隐患探查方面还处于探索阶段，国外在上世纪八十年代初就开始进行了相关的试验，比如从脱空反射回波中提取有效信息，经过数据处理可以发现脱空的位置、深度和大小等数据，也有学者对混凝土路面的缺陷进行了研究，利用0.5-6.0GHz的空气耦合天线对模拟的0.5mm缺陷进行探测，取得较好的结果，随后的现场检测也表明，采用探地雷达进行探查是一个有效的方法。
三、结论
综上所述，目前地质雷达检测技术凭借着操作简单、准确率高以及速度快等众多优势在我国公路工程检测中得到了十分广泛的应用，但是我国相关技术人员不应该局限于此，应该加强对该项技术的研究与改进，政府相关部门也需要加强对该项技术的重视，投入足够的资金与人员到相关的科研工作中，从而进一步促进地质雷达检测技术的完善，推动我国交通系统的发展。
参考文献
[1]夏金伟 地质雷达检测技术在隧道衬砌质量检测中的应用[J]-《工程技术：全文版》-2016（06）
[2]李建明 地质雷达在公路隧道衬砌质量检测中的应用技术分析[J]-《大科技》-2016（05）
论文作者:张宁昌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/4
标签：路面论文; 公路论文; 地质论文; 厚度论文; 检测技术论文; 公路工程论文; 病害论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;