馬廣順

(黑龍江省工程質(zhì)量道橋檢測中心有限公司，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 工程概況

該工程的設(shè)計總里程為9.8 km，屬于高速公路的，總計有12座工程項目，在設(shè)計中選擇使用新奧法來進行施工，并且應(yīng)用復(fù)合襯砌方法。該工程實施的過程中，為了可以及時的發(fā)現(xiàn)工程中所存在的問題，決定使用地質(zhì)雷達無損檢測技術(shù)實施必要的質(zhì)量抽查，然后進行整體工程的質(zhì)量性能確定。下面就是對本次工程中的必要部位檢測的過程與結(jié)果，通過分析可以確定其是否滿足需要。

2 測線布置與檢測參數(shù)

對施工項目實施質(zhì)量檢測的過程中，要進行必要的測線布置，根據(jù)本次工程的需要選擇了拱頂、左右拱腳與左右邊墻的位置上設(shè)置五條檢測線，這樣就能夠從整體角度來判定工程是否存在質(zhì)量問題。根據(jù)工程的需要，使用地質(zhì)雷達型號為RAMAC/GPR，選用500 mHz屏蔽天線。在質(zhì)量檢測的過程中要控制如下的技術(shù)參數(shù)：采樣的頻率為7 005 mHz，共計需要483點，疊加次數(shù)為8次，窗口時間為65 ns，應(yīng)用的是時間觸發(fā)的方式來進行。

3 地質(zhì)雷達檢測應(yīng)用

在進行質(zhì)量檢測的過程中，會獲取原始檢測技術(shù)參數(shù)。這些數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過任何的加工和處理，利用該數(shù)據(jù)根本無法判定襯砌的實際情況，所以需要利用專業(yè)的地質(zhì)雷達技術(shù)來處理這些原始數(shù)據(jù)，要對數(shù)據(jù)進行必要的過濾和加工處理。原始數(shù)據(jù)在處理中需要經(jīng)過對波形的加工處理，此時主要采取的方式就是增強有效信號、過濾無效信號，同時還應(yīng)該有效的降低影響噪音，可以適當(dāng)?shù)奶嵘龍D像分辨率，通過了處理之后的數(shù)據(jù)才能應(yīng)用到質(zhì)量檢測中。在整個檢測的過程中，還需要充分的重視圖像判釋，該工作主要是通過雷達圖像中的正演成果與地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)來確定，利用這些資料就能夠?qū)⒗走_獲取的圖像進行有效的分析，最終能夠判定該地區(qū)是否存在質(zhì)量問題，并且將最終的檢測結(jié)果以圖形的方式顯示出來。

3.1 初期支護厚度檢測

天線發(fā)射的雷達波，其傳播速度非?？欤谒械牟ㄖ?，空氣直達波會在第一時間反射到天線中，然后就是表面波，最后才是混凝土與圍巖部分的反射波。圍巖和混凝土因為存在較大的性質(zhì)差異會導(dǎo)致其反射波的能量相差較大，其與反射波能量存在正比關(guān)系。雷達波在通過這些位置之后其所反射出現(xiàn)的信號具備較高強度的振幅與連續(xù)同相軸的特點，利用該特點能夠最終的判定混凝土厚度技術(shù)參數(shù)，以達到質(zhì)量檢測的需要。

3.2 二次襯砌混凝土厚度檢測

圍巖和一、二次襯砌存在著非常大的差異，其主要就是因為物理性質(zhì)相差比較大，這就導(dǎo)致了在整個檢測地區(qū)中的介電常數(shù)相差比較大，尤其是襯砌與圍巖結(jié)構(gòu)性質(zhì)中。在電磁波經(jīng)過圍巖之后的傳播中，會出現(xiàn)反射波振幅過快增強的情況存在，此時的視頻了也會與所下降。電磁波沖經(jīng)過不同的界面都會發(fā)生反射的作用，并且對于結(jié)構(gòu)不同的位置會呈現(xiàn)出不同的傳播速度，在檢測的過程中通過判定不同的反射時間與速度數(shù)據(jù)就能夠準確的判定混凝土結(jié)構(gòu)的厚度參數(shù)。電磁脈沖在材料中的傳播速度是無法準確確定的，所以在檢測時間中，需要準確的確定其在各層中的反射時間。在獲取了反射時間以及傳播速度的參數(shù)之火，就能夠通過計算確定該結(jié)構(gòu)位置的厚度參數(shù)。一次襯砌與二次襯砌施工的過程中必然會存在一定的縫隙問題，此時可以通過雷達圖像的分析就能夠準確的確定各層的厚度。但是在具體的地質(zhì)雷達檢測過程中，通常都會存在有襯砌與噴射混凝土部分無法準確的分離，圖像中也沒有明確的反應(yīng)出來，上述兩個部分的結(jié)構(gòu)中工程材料都是混凝土，所以其物性相差非常小，在襯砌部分與噴射部分結(jié)合位置處于良好的狀態(tài)時，電磁波就會在傳播中的分界界面不會發(fā)生發(fā)射的情況，此時在雷達圖像中就會顯示出分界比較模糊的情況，最終的檢測結(jié)果準確度也比較差。

3.3 脫空區(qū)檢測

空氣與混凝土材料具備非常明顯的區(qū)別，其物性相差非常大，所以該兩種材料具備不同的介電常數(shù)。項目施工階段，如果在進行襯砌混凝土施工的過程中， 其質(zhì)量沒有達到設(shè)計方案的要求， 密實度比較差，所以就導(dǎo)致了混凝土結(jié)構(gòu)中存在較多的縫隙，電磁波在傳輸過程中經(jīng)過這些界面時，就會出現(xiàn)比較強的反射信號。對于混凝土結(jié)構(gòu)中所存在的脫空問題越嚴重，而發(fā)射圖像中所存在的界面也就會越加的明顯。如果地質(zhì)雷達圖像中存在有形狀各異的反射波存在，同時其也具備著一定的同軸向特點，則可以基本上判定縫隙的位置在下部位置上，并且隨著傳輸?shù)倪M行，反射波會逐漸的增強。在檢測過程中確定脫空位置大小主要是利用雷達波在洞內(nèi)行走速度與介電常數(shù)等數(shù)據(jù)來確定。

3.4 鋼拱規(guī)格與分布

雷達所發(fā)出的反射波具備一定的能量，這是最為明顯的特點。從電磁波的基礎(chǔ)理論分析可以了解到，如果選擇使用良性導(dǎo)體，比如金屬材料，電磁波在傳輸過程中遇到該材料之后就會存在有較強的反射，在進行檢測的過程中也會出現(xiàn)該現(xiàn)象，而不同的材料之間所存在的反射效果相差比較大。襯砌工程的施工，一般都會要應(yīng)用鋼支撐與鋼筋網(wǎng)的材料來進行，這些都是良性導(dǎo)體材料。所以在針對混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測過程中，所發(fā)射的電磁波在遇到了這些材料之后就會出現(xiàn)較強的反射作用，并且呈現(xiàn)出了連續(xù)性的圖像。如果在檢測的過程中存在有鋼拱結(jié)構(gòu)部分，經(jīng)過圖像的分析之后，其主要是以月牙形的圖形呈現(xiàn)出來。經(jīng)過分析雷達圖像，能夠更加準確的確定鋼拱與鋼筋的數(shù)量，并且結(jié)合圖像的形狀鞥能夠判定出鋼拱的分布范圍，在與設(shè)計方案進行對比，以了解該部分結(jié)構(gòu)質(zhì)量是否能夠達到工程的要求。

4 結(jié) 語

為了可以更加準確、及時的發(fā)現(xiàn)施工項目總所存在的質(zhì)量問題，必須要應(yīng)用一項全面、高技術(shù)水平的檢測技術(shù)來進行質(zhì)量檢查，將所存在質(zhì)量問題的部分及時的進行整改處理。在傳統(tǒng)的檢測過程中，主要應(yīng)用的是鉆孔取芯、壓水檢測等方式來進行，這些方法影響著我國幾十年的發(fā)展，但是卻存在精度不準確、操作比較繁瑣等缺陷。采用地質(zhì)雷達檢測方式能夠更加準確的判定混凝土的厚度尺寸，具備高精度、測試速度快且不會給任何結(jié)構(gòu)造成損壞，所以被大量的使用到我國的建設(shè)中，積極的影響著建筑工程技術(shù)的發(fā)展，極大的促進我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展。