摘要：随着我国经济水平的增长，道路建造的速度开始加快，道路工程的技术水平也逐渐提高。探地雷达在道路工程检测中的应用大大提高了道路工程的施工质量。本文主要介绍了探地雷达的应用方法，希望可以为相关人员提供参考意见。
关键词：探地雷达；道路工程；检测；应用
引言
探地雷达主要是借助电磁波的作用，针对不同介质的分界面进行连续性扫描，以此种方法掌握介质内部结构形态以及位置，探地雷达技术属于一种电磁探测技术。电磁波能够在遇到电性差异的目标体时发生反射，然后被地面的天线所接收，雷达波被处理和分析之后可以得到有关地下目标体的位置、结构、电性以及几何形态等等信息，以此作为道路工程施工的依据。
1探地雷达检测原理
高频电磁波是探地雷达的一个核心，经由一体式电磁波发射接收天线装置向地下发射高频电磁波，并且能够将反射的信号最终送回到主机上面。介质影响电磁波的传播，会具体表现在不同路径、不同电磁场强度以及不同的波形上面。电磁波在介质中传播的时间可以称之为双程走时，所产生的幅度以及波形资料，一般都是经由雷达的主机进行记录，然后将记录所得的数据信息按照科学方法进行仔细处理，并进行图形合成，最终便得到了能够反映出地质剖面的雷达图像。
电磁波在地下介质中传播的时候，它自身所包含的能量会被介质所吸收，因此它的能量会被减少。尤其是电磁波在一些含水量和含盐量的岩石或者土壤中传播的时候，损耗程度更大。从电磁波的性质以及介质的性质可以看出，介质例如岩石和土壤，这两种介质的含水量、湿度以及电导率和密度都会对电磁波的传播效果产生影响，而且还会因为介质存在的矿物成分发生变化。如果存在两种介质，这两种介质之间的相对介电常数存在的差别非常大，那么所表现出来的电磁波信号就会呈现出强的状态。这当中关系到探地雷达的检测数据的是相对介电常数，它主要是影响了被测目标的深度。另外一个影响参数是介电常数，介质的介电常数与电磁波的反射特性之间的关系非常密切，可以根据两者之间的时间差求出介质分界的厚度，这样便可以获得检测厚度以及孔洞等数据信息。
2探地雷达的应用
2.1针对岩溶地质的初勘检测
探地雷达的测试原理是利用电磁波在不同的介质中所产生的反射信号作为依据，判断地层中存在的异常情况的。就一些现场测试数据可以看出，存在一些岩溶发育比较大的区域，这一部分区域中电磁波信号会被岩溶界面反射，然后回到地面上。通过探地雷达的理论知识可以知道，雷达图像上面的溶洞反映其实属于一种理想化的状态，比如形成拱形或者是形成近似拱形的图像。但是其实在实际的野外探测当中得到的雷达图像很不一样，具有很大的差距。观察物性差异比较小的单一岩层可以发现，雷达在这一类区域中的反射波信号相对要弱一些。当然在一些裂隙、溶洞以及破碎地带的区域就会出现雷达的反射波信号增强的情况。现场的地质雷达钻孔资料可以用作指导实践的依据，需要采用对比分析的方法，能够得到岩溶以及裂隙的具体位置。
通常情况下需要工作人员在分析数据之前，对比遥感检测结果。如果在某一区域显示其裂隙发育，那么就需要将钻孔的结果与雷达检测的结果进行对比。在某市的道路工程建设中，探地雷达检测出的是某一区域的岩溶层是浅灰色的，局域隐晶质结构，而且使薄层状构造。具体表现为坚硬的特点，能够判断出岩体是破碎的，而且存在发育的岩溶。雷达测试显示的异常情况几率比较多。因此在使用探地雷达的过程中，需要工作人员综合各个方面的信息，使其最终得出的数据信息是准确的，能够更好地指导实践。
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2.2针对道路结构层厚度检测
一些道路工程在施工过程中会遇到一些路段基层表面破坏的情况，而且没有及时采取措施会发生恶化，一般都会发生纵横向裂缝，或者是沉陷和网裂现象。要查明发生这种情况的原因，需要从道路各个结构层的厚度着手，利用探地雷达探测水泥稳定层厚度。在这一过程中存在一些施工比较久的碎石层，而且通常会伴随着较大的含泥量，所以会影响到雷达信号的分辨，所以不会将这一些区域作为探测的对象。道路结构层厚度的走向可能会存在分布不够均匀的情况，而且通常伴随着较大的起伏度。结构层的厚度在横向方面、纵向方面都会存在不均匀的形象，这些因素恰好造成了路面结构力学相应的不均匀变化。通过探地雷达可以准确地发现这些问题，并将雷达获得数据信息进行分析作出解决的方案措施，尽量减少道路工程施工中存在的问题。由于以上提到的问题都是探地雷达能够检测出来的，所以为了能够提高道路工程施工的质量，要注意避免这些问题诱发基层表面的纵横向裂缝的发生，因为这些裂缝非常容易导致块状裂缝的形成。
2.3针对隧道掘进的超前预报
一些隧道的掘进过程中可能会存在一些地方涌现大量的水，那么这一区域的地质情况可以通过地质详勘报告进行判断。通常这一类区域都是属于岩溶发育比较大而且经常会存在地质交接的切向断层。所以针对道路施工安全方面的考虑，工作人员在挖掘隧道的过程中需要采用探地雷达进行操作。而且需要注意的是探地雷达的使用是定期的，主要的检测对象是隧道的掌子面以及两侧洞壁。另外应该引起重视的是探地雷达的天线频率需要控制在100兆赫兹，因为这一种频率的天线可以探测到二十五米以内的地质情况，针对超前预报的需求能够最大程度上满足。从实践研究结果可以看出，如果探地雷达在检测的过程中，所获得的反射信号比较强，而且存在信号同相轴但是却不连续的情况，就可以判断出这一区域的，即隧道掌子面前面存在一些比较破碎的岩体。如果遇到这样的情况，工作人员在施工的过程中需要格外注意施工安全，防止安全事故的发生。通常施工单位都会对隧道的掘进结果进行详细记录，这些记录的信息和数据可以为证明地质雷达探测信号与实际工况一致提供依据。通常如果确保了这两者之间一致的话，一般在隧道掘进过程中即便是发生了局部塌陷的情况，也会因为早已有所准备，安全事故的发生几率就会减少了。
道路工程施工的不同阶段，使用探地雷达检测的时候，会发现一些隧道内部存在比较发育的岩溶。因为探地雷达的检测获得了准确的数据信息，通过技术人员的分析就会得到一种具有预报性质的探测，所以能够作为信息反馈到施工部门。从某种程度上讲雷达检测确保了道路工程施工的安全性。应用探地雷达的技术可以达到检测路面结构层厚度以及岩溶探测和超前预报等方面的情况。不仅如此探地雷达还可以用到识别路面的缺陷，识别水泥混凝土面板脱空方面。探地雷达技术的发展速度相当快，市面上已经出现了不同种类的探地雷达。为了让探地雷达的价值发挥到最大，需要重视雷达天线的选择。此外还要注意处理雷达波信号，采用专业的处理软件和技术是关键。
结语
探地雷达在道路工程检测中的应用可以保证检测的快速高效性，探地雷达是一种无损检测工作，在道路工程的很多领域中都有所应用。道路工程施工中应用探地雷达可以提高道路工程的施工质量，确保道路最终的使用价值得到最大发挥，对于施工企业的成本预算以及社会都有积极意义。
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论文作者:刘超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/24
标签：道路论文; 电磁波论文; 介质论文; 岩溶论文; 工程论文; 信号论文; 情况论文; 《基层建设》2017年第11期论文;