龍步釗

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550016)

1 公路檢測的發(fā)展現(xiàn)狀及雷達(dá)無破損測試特征

1.1 公路檢測的發(fā)展現(xiàn)狀

(1)傳統(tǒng)檢測的不足

為能了解公路的質(zhì)量，需要采用科學(xué)技術(shù)進(jìn)行檢測，公路面層以下到基層部位檢測，傳統(tǒng)的檢測方式就是鉆孔取芯檢測的方式，是通過取芯樣檢測判斷路面厚度和基層使用狀況的。但是采用取芯檢測的方式有著不足之處，主要體現(xiàn)在，這一檢測的方式只針對已經(jīng)有病害的部位，沒有病害的部位就難以分析具體結(jié)果。在頻繁檢測取芯的情況下對公路的質(zhì)量也會產(chǎn)生很大損害。另外，采用取芯檢測的方式，相關(guān)的設(shè)備應(yīng)用攜帶不方便，檢測的效率也相對比較低。

(2)公路檢測發(fā)展方向

處在當(dāng)前的發(fā)展背景下，公路檢測的工作開展，需要全面性進(jìn)行，這就要對公路路面以及基層的檢測數(shù)據(jù)有全面性的把握，取芯檢測和路面破損調(diào)查已經(jīng)和當(dāng)前的公路檢測的發(fā)展要求不相符，公路的檢測已經(jīng)向著無破損檢測技術(shù)的方向發(fā)展。當(dāng)前的軟硬件的發(fā)展完善，雷達(dá)無破損檢測技術(shù)在公路檢測當(dāng)中的應(yīng)用愈來愈廣，這是高頻電磁波勘探的技術(shù)，在公路檢測當(dāng)中應(yīng)用，在不對路面以及基層造成破壞的基礎(chǔ)上達(dá)到良好檢測的效果，應(yīng)用前景比較好。公路檢測無破損檢測技術(shù)方法的應(yīng)用會成為趨勢，傳統(tǒng)的檢測方式逐漸會被新的檢測技術(shù)所取代。

1.2 公路檢測雷達(dá)無破損測試特征

(1)便捷性。雷達(dá)無破損檢測技術(shù)在公路檢測中應(yīng)用，不會對公路造成損壞，對公路的性能也不會產(chǎn)生影響，所以有著鮮明的技術(shù)應(yīng)用便捷優(yōu)勢。

(2)準(zhǔn)確靈活性。雷達(dá)無破損測試中不會對公路的質(zhì)量產(chǎn)生影響，在檢測的結(jié)果上也會更為準(zhǔn)確。相關(guān)人員在操作雷達(dá)無破損設(shè)備技術(shù)的時候也比較方便，能靈活的應(yīng)對各種公路類型的檢測工作要求。

(3)可靠性。雷達(dá)無破損檢測技術(shù)在公路檢測當(dāng)中科學(xué)應(yīng)用，適用范圍比較方，技術(shù)應(yīng)用能反復(fù)檢測同一部件，所以在獲得的檢測數(shù)據(jù)是比較可靠的。

2 公路檢測雷達(dá)無破損測試原理及應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 應(yīng)用原理

公路檢測當(dāng)中對雷達(dá)無破損檢測技術(shù)的應(yīng)用中，主要是通過不同電磁性介質(zhì)當(dāng)中高頻電磁脈沖波傳播規(guī)律的運(yùn)用實(shí)施檢測的技術(shù)。探底雷達(dá)是利用地表發(fā)射天線，通過寬頻帶短脈沖方式，把高頻電磁波發(fā)射到公路路面構(gòu)成的內(nèi)部，在地層中不斷傳播中，電磁波遇到物性以及電性差異分界面和孔洞介質(zhì)的時候，會形成反射界面，地面接收天線對反射的電磁波接收，然后通過顯示裝置在時間域中就回波以及波長和振幅做出分析識別以及確定，把雙程走勢確定下來。和空氣相比，地層中的介質(zhì)電磁波的衰減特性比較顯著，加上非金屬物體和周邊介質(zhì)的差異小，和金屬相比目標(biāo)反射波能量也比較小，地質(zhì)自身有比較強(qiáng)的多解性，所以地層當(dāng)中電磁波很復(fù)雜。

電磁波傳播理論以及彈性傳播理論有諸多相同處，波動方程是同一形式，處理分析資料過程中，要對運(yùn)動學(xué)兩種波相似性加以利用。雷達(dá)無破損檢測技術(shù)的應(yīng)用在公路路面的測試中應(yīng)用愈來愈廣泛，通過固定間距方式對接收天線以及發(fā)射天線同步移動，就能把這一測線雷達(dá)時間-平距剖面圖呈現(xiàn)出來，然后錄處理后就能獲得深度-平距正演圖，和圖像相同軸形狀以及振幅頻率等相結(jié)合來解釋公路路面的狀況。結(jié)合雷達(dá)成像剖面判斷反射界面或目的體，雷達(dá)探索等分辨率和探測深度和天線中心頻率有著比較密切關(guān)系，頻率高檢測分辨率就會越高，穿透深度也就越深。和檢測相關(guān)的媒質(zhì)電磁參數(shù)如下表1所示。

表1 檢測相關(guān)的媒質(zhì)電磁參數(shù)

2.2 應(yīng)用要點(diǎn)

(1)公路病害隱患中雷達(dá)無破損測試

公路病害隱患的檢測中，通過雷達(dá)無破損技術(shù)應(yīng)用能發(fā)揮積極作用，首先在識別空洞以及脫空方面，剛性路面容易發(fā)生脫空病害，和周邊介質(zhì)比較而言，結(jié)構(gòu)層中脫空和空洞在介電特性上有差異，保存比較好的空洞有高電阻率特性。雷達(dá)無破損檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，識別脫空的病害中，是通過反射信號受到空洞影響產(chǎn)生反射波，把反射波時間進(jìn)行確定，就能對空洞深度以及脫空深度加以計(jì)算。

(2)瀝青剝落層的識別中雷達(dá)無破損測試

而在對瀝青剝落層的識別方面，由于瀝青層含水量和剝落有著直接關(guān)系，所以高含水量會造成集料和瀝青間粘結(jié)力降低，造成瀝青剝落質(zhì)量問題。加輔舊路面前，通過對路面的剝落狀況要詳細(xì)了解。瀝青層如果沒有剝落的問題，雷達(dá)測試只有兩個波峰存在回波當(dāng)中，其中的一個波峰在路表出現(xiàn)，另一在基層和瀝青層界面出現(xiàn)。所以瀝青層有剝落的質(zhì)量問題，會有一個波峰出現(xiàn)在回波中，處在基層界面界面反射以及路表反射間，這一波峰值就會隨波峰菠蘿度增大增加，這就能有效是被瀝青剝落層。

(3)雷達(dá)無破損測試質(zhì)量控制

公路檢測中應(yīng)用雷達(dá)無破損檢測技術(shù)，由于存在諸多不確定因素，公路的介質(zhì)比較豐富，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以要注重在應(yīng)用該項(xiàng)檢測技術(shù)時候，能夠提高操作的質(zhì)量，合理運(yùn)用操作探地雷達(dá)，避免發(fā)生大的誤差問題。測試前需要將相應(yīng)的準(zhǔn)備工作進(jìn)行完善，確定測點(diǎn)間距離，以及時間窗口和調(diào)節(jié)波形等工作嚴(yán)格按照要求操作，測試中所獲得的相應(yīng)數(shù)據(jù)參數(shù)，要能對公路實(shí)際的厚度準(zhǔn)確反映，確認(rèn)參考量。如在地面零點(diǎn)的確定，要判斷表面所處位置，保障獲得電磁波和面層的傳播時長，探測前可將一塊重金屬放在收發(fā)天線下面，顯示屏出現(xiàn)很強(qiáng)全反射波形后將金屬板去除。另外，在對路面介電常數(shù)確定環(huán)節(jié)也比較重要，保障路面厚度值測量結(jié)果準(zhǔn)確，底界面回波確定，從這些方面得以強(qiáng)化，才能有助于雷達(dá)無破損測試的質(zhì)量。

3 結(jié) 語

綜上言之，公路的檢測工作實(shí)施中，雷達(dá)無破損技術(shù)的應(yīng)用是保障公路檢測質(zhì)量的重要舉措，這就需要從多方面進(jìn)行優(yōu)化，各環(huán)節(jié)的操作質(zhì)量有效控制。通過上文對雷達(dá)無破損檢測技術(shù)的應(yīng)用研究分析，就能從理論層面為具體的操作提供良好的思路。