地质雷达在公路病害检测中的应用价值

地质雷达在公路病害检测中的应用价值

一、地质雷达概述

1.1 地质雷达工作原理

地质雷达有发射天线和接收天线两部分，通过发射、接受、处理信号的方式获取探测目标的信息。地质雷达在工作时通过雷达主机控制脉冲源产生信号，并将之反馈给发射天线，由发射天线耦合到地下的信号在，传播路径上碰到介质时产生发射信号，位于地面上的接受天线在接受到地下回波后，直接传输给接收机，信号在接收机经过整形和放大等处理后，经电缆传输到雷达主机，处理后再传输到微机。在微机中对信号依照幅度大小进行编码，并以伪彩色电平图/灰色电平图或波形堆积图的方式显示出来，通过分析这些电平图或图形可以推测出介质的性质、厚度等一系的性质，进而分析、获取所需要的信息数据。

1.2 地质雷达的优势与应用范围

地质雷达检测技术有着很多优势，主要为：（1）地质雷达仪轻型便利，易于携带，在检测工作中可以降低人力成本；（2）地质雷达检测技术属于无损检测技术，因而，在检测过程中不会造成现场破坏的问题，规避不少麻烦；（3）快速、高效性。地质雷达检测速度快，一般情况下在几个小时内就可以完成检测任务；（4）准确性。探地雷达在施测的测线方向上的坐标位置精确，深度位置则需要回波测速法进行评估，且一般情况下深度误差都在工程要求的范围内。

探地雷达的发展主要得益于其广泛而有效的应用，探地雷达的应用范围主要包括铁路、公路、水利水电工程、城市建设与规划、地质工程和和岩土工程勘察、隧道工程检测等方面。

二、公路检测设备现状及无损检测技术的应用

2.1公路检测设备现状

据调查，当前我国公路检测设备应用存在滞后性的问题，新产品的应用更新速度缓慢，虽然有不少企业引进较为先进的国外的检测设备，但由于对新产品的应用缺乏了解以及必要的培训，导致没有完全发挥这些设备的全部功能，这些问题都严重制约了我国公路检测行业的快速发展。究其原因，一方面企业缺乏对检测设备的认识，没有及时对设备进行更新完善，影响到新产品新技术的使用；另

一方面，自主创新能力弱，没有研发新型检测产品的意识，或者研发投入资金不足，仅仅依靠国外进口产品，增加了企业大量的生产成本。

2.2 现代公路检测无损技术的应用

当前公路无损检测技术主要应用于公路病害无损检测、路基无损检测、路面无损检测等几个方面。通过无损检测技术对公路路面情况、路基结构情况进行检测，能够详细了解公路结构的实际情况，从而制定科学合理的公路养护规划。另外，根据公路具体的建设情况，无损检测技术也会有不同的应用变化。比如，在公路建设过程中多采用路基压实度无损检测、路面平整度等参数无损检测技术，通过信息数据整理与分析，及时改善调整公路的建设问题；而在公路养护阶段则多采用路面检测、病害检测等无损检测技术，为公路养护提供科学依据。就当前的具体的检测情况来看，公路无损检测技术主要应用于路面平整度检测、路面破损检测、路面车辙检测、路基压实度检测等方面。

三、地质雷达在公路病害检测中的应用分析

3.1地质雷达在公路病害检查中的应用

利用地质雷达检测技术进行公路病害的检测，能够及早发现路面结构存在的问题，全面掌握公路的路况信息。在具体应用中首先需要对选定的路段进行信息数据采集，然后对路基、路面图像进行解读，分析所测路段的病害程度以及属于哪种病害，最后通过采取一些针对性的措施进行补救、解决。比如在地质雷达技术进行路面检测中，发现路基沉陷的波形图，应及时选取合适路基填料进行填充、压实。

3.2地质雷达在公路检测中的图像特征

通过地质雷达成像技术可以清晰地看出路段的路基状况，也便于及时作出相应的补救措施，规避掉后期因公路质量问题造成通车的不便。通常情况下，正常路段地质雷达的图像波形均匀且有规律，图像分层明显，有着清晰的路基层界限。对于病害路段地质雷达图像则会由于病害种类的不同，呈现出不同的特征。具体为：（1）脱空病害。脱空一般出现在桥涵两侧以及路面基层填土层之间，规模较大的脱空区在地质雷达剖面上与无脱空底端相比较，有较强的反射波组出现，规模较小的脱空区在雷达图剖面上反射波兴态呈双曲线状；（2）不密实病害。路基不密实一般是由于公路在建设初期压实度不够引起的，在地质雷达波形图上表现为分层不明显，没有规律性，且反射波组多且连续性差，反射波能量变化大；

（3）松散病害。松散病害一般是在半刚性基层路面结构中，反射界面多而杂乱，在地质雷达波形图上比较杂乱，反射波较多，且同相轴不连续；（4）沉陷病害。路面沉陷一般是由于基层富水原因，基层富水区与非富水区存在着明显的介电性差异，在地质雷达波形图上表现为同相轴不连续，正常层位的水平同相轴被中断，并出现交错。

3.3 地质雷达的应用价值分析

通过地质雷达技术能够对公路建设过程中潜在的或已出现的病害进行有效的检测，及时掌握公路各路段的路况信息，进而规避或及早解决其中的问题，这对于公路运行的安全性与可靠性具有至关重要的意义与作用。具体来说，地质雷达在公路病害检测中的应用价值表现在：快速、准确、高效地检测出所测路段的信息，深入了解公路工程的病害程度，为公路病害诊断提供科学合理的依据；根据地质雷达所采集到的图像以及数据，超前预测公路工程可能出现的各种病害，并及时通过采取具有针对性的处理措施，使得该公路工程病害问题得到了有效地解决。

四、结语

总之，地质雷达检测技术是一种高速、精确和安全无损的检测技术，在公路病害检测中具有着广阔的应用前景，检测企业应逐步更新完善地质雷达检测设备，充分发挥其在公路检测领域的应用价值。同时，任何一项检测技术都有它的局限性，地质雷达技术也不例外，在今后的检测工作中，既要发展完善地质雷达技术，又要采用综合物探技术对公路质量进行检测，从而达到最佳的探测效果。

参考文献：

[1] 江凯.探地雷达在路基检测中的应用研究[D].西南交通大学，2011.