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摘要：本文以当前地质雷达技术在水利工程检测中的应用情况为基础，结合近年来的工作经验，提出地质雷达技术在水利工程检测中的应用方式，为后续工作的开展提供参考。
关键词：地质雷达技术；水利工程；检测
1地质雷达对混凝土的质量检测工作原理
地质雷达的实质是利用（超）高频电磁波的反射来定位物体或分界面的一种无损探测方法，遵循波的反射定律，其主要由发射（天线、发射机）和接收（接收机）两部分组成。
当地质雷达正常工作时，雷达主机控制脉冲源发射周期性信号，作用于发射机产生高频电磁波，由发射天线T发出，通过地下层，经目标物（面）反射回地面，被接收天线Ｒ接收。对所接收到的电磁波进行信号处理，分析其波形、振幅以及传播时间，以判断目标物的形态、位置、埋深等，实现对目标性态的准确判定，其工作原理示意图如图1所示。
图2 某大坝坝顶裂缝探地雷达探测图像
由图2可知，宽度较小的裂缝，雷达图像显示同轴出现间断，同时波幅减小幅度较大，高频成分受到裂缝底部的影响会有增强效应，探地雷达探测裂缝与图像关系分析如下。
（1）不均匀沉降裂缝。不均匀沉降引起的裂缝，探地雷达图像存在一定的倾向性，地下传播介质相对介电常数差别较小处，雷达同轴连续性较好，存在较小的起伏变化。
（2）滑坡裂缝。由于其宽度较大，电磁波在宽缝中会有较强的反射，同时与下方土层信号发生叠加，使得雷达图像出现波形在连续中存在部分间断；同时滑坡还有可能造成下部土层发生较大的位移，因此雷达波会出现明显的错位、移动和上抬现象。
2.2在渗漏探测中的应用
渗漏现象是土石结合部经常出现的问题，因其属于隐蔽损伤，一旦发现往往已发生了渗漏破坏。渗漏破坏的原因较多，如强透水性地基处理不当，基础防渗处理不良或防渗设施失效。混凝土结构中的渗漏，是在水压力作用下随着裂缝的发展而形成的新型裂缝；土体结构中的裂缝是由于材料选择不当或施工质量问题，土体被渗漏水流带走大量颗粒发生渗透破坏。被检测结构如果未发生渗透破坏，其雷达反射波呈现同轴连续、波形平缓的特点；如果发生渗漏破坏，则渗漏通道和周围材料处于饱和状态，造成介电常数和导电率相对较大，水作用下对高频信号造成较大的衰减，反射波的频率降低，造成波长变长，即信号“变胖”，从而与不渗漏部位产生较为明显的交界面，呈现较为强烈的反射区。水的介电常数较大，为80左右，在水闸基础存在渗漏破坏时，会在雷达中产生明显的发射区，如图3所示。
图3 某水闸底板渗漏探地雷达探测图
渗漏破坏造成雷达剖面反射波强度明显变大，反射波同轴间断效应明显，基本不连续或局部连续，雷达图像出现较为明显的异常，容易识别。图3深度1.7m处出现明显的强反射区，强反射区上部出现扭曲、中断和缺失现象，这主要是因为基础内空洞、裂缝和松散区域引起的。
3结束语
综上所述，地质雷达，又称探地雷达，是一种利用高频电磁脉冲波的反射探测地下目标分布形态及特征的一种物探方法。地质雷达作为近十年来发展起来的地球物理高技术方法，以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图象显示等优点，备受广大工程技术人员的青睐。最近十年中，地质雷达探测无论是技术设备的制造，还是探测方法、数据处理及资料解释都取得了重大进展。
参考文献：
[1]王增平.地质雷达检测技术在大坝渗漏检测中的应用[J].硅谷，2013，6（16）：109-110.
[2]张云义.地质雷达技术在水利隐蔽工程检测中应用探析[J].科技展望，2016，26（25）：139.
论文作者:王恩国,丁海洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：裂缝论文; 地质论文; 反射论文; 电磁波论文; 同轴论文; 图像论文; 较大论文; 《防护工程》2018年第34期论文;