摘要：近些年我国在水利工程建设方面不断增加投资金额，水利工程数量也越来越多。工程质量检测管理是保障水利工程可靠运行的基础，能够为检测人员提供精准的试验数据，有效降低工程出现结构失稳的概率。在水利工程建设中，如果质量检测管理不到位，就会延长水利工程的整体施工周期，浪费一定量的施工材料。工程质量检测机构要结合施工单位反映的情况，主动与建设单位沟通，选择合理的工程质量检测标准，在提高工程质量检测数据准确性的同时，有效减少因工程质量检测管理不当而出现的安全事故。
关键词：探地雷达；水利工程；质量检测；应用
1 探地雷达的工作原理及优越性
1.1 探地雷达的工作原理
探地雷达（SIR-30E）其工作原理在于发射高频的脉冲波，通过接受波的返回信号，并对其进行分析，从而判别土地下面目标体的情况，并将其通过波形图像来表征出来。由于高频波在土壤中传播时，其波形会受到和路径会受到介质变化等的影响，而且灵敏度、传递时间都比较快，因此，通过这种检测方式，可以快速判断目标体的坐标、几何结构等特性，地质雷达工作原理示意如图1所示。
探地雷达工作原理示意图
1.2 探地雷达优越性
探地雷达与超声波、回弹仪等测试仪器相比，在结构层厚度检测方面具有较大的优势。对于路基和路面结构厚度，可以连续测试而不损坏，平均检测时间最高达40km/h。此外，探地雷达还可使用不同天线来检测各种土地整治工程，其探测深度可达2.0m。且探地雷达在道路工程、隧道工程等领域已有较成熟的应用。因此，探地雷达在土地整治工程检测中能充分发挥其稳定性好、误差合理及精度高的优点。但是在以下几种情况下，探地雷达也存在一定程度的检测偏差：（1）地质雷达波群提取中的仪器采集误差和数据组处理误差；（2）因待检测各结构层中的电磁波速度变化引起的系统误差和校准不充分；（3）雷达探测地点与钻芯标定地点之间的误差不能完全一致而造成的检测偏差。
针对路基路面缺陷、路面裂缝等土地整治的检测项目，可以说探地雷达也有相当大的优势。根据探地雷达连续检测、快速检测的特点完全可以在大范围的检测中及时发现结构隐患，然后可以针对发现的问题进行不同处理。
2 探地雷达在水利工程质量检测中的应用
2.1 探地雷达在水利工程渗漏检测中的应用
在水利工程建设过程中渗漏是最容易出现的，也是最普遍的现象，它属于隐藏性安全隐患，等到发现问题时，其渗漏现象已经非常明显了，破坏程度也是非常严重。造成水利工程渗漏现象出现的原因有许多，例如：防渗漏工程处理不当、防渗漏措施年久失修、工程基础地基存在问题等。在水利工程渗漏检测中引入探地雷达检测方式，这些问题就可以迎刃而解。
目前，我国水利工程建设主要采用的是混凝土结构，混凝土结构由于水压的存在导致裂缝变大变宽从而出现渗漏。在利用探地雷达检测水利工程渗漏现象时，仍然是通过分析计算机系统提供的图像与数据。如果被检测的水利工程不存在渗漏现象，图像中的线条将连续、平缓，波形稳定；如果被检测的水利工程存在渗漏现象，其图像中的波形将变陡峭、不连续、波长变长、频率降低。水利工程存在渗漏现象时，渗漏位置和周围环境都属于一种饱和形态，该位置的介电常数比未渗漏位置的介电常数要大，其导电率也是变大的。而波形出现不连续，也是渗漏现象的表现，渗漏位置内部是中空、松散的，从而导致出现扭曲、断裂现象。
2.2 探地雷达在水利工程裂缝检测中的应用
水利工程中的裂缝，根据其产生的原因可以分为4种，分别是干缩裂缝、沉降裂缝、层间裂缝与温度裂缝。当然，水利工程裂缝的产生是在所难免的。一旦发现水利工程存在裂缝，必须立刻进行修复与完善，以免造成更大的危险与损失。裂缝产生之后，内部充满气体，外部则是建筑材料与水，由此裂缝与裂缝周围的介电常数将存在较大差异。正是由于差异的存在，才使得探地雷达在水利工程裂缝检测中有了用武之地。
水利工程存在裂缝时，其探地雷达计算机系统传输出的图像将呈现出不连续、振幅变大、波幅减小，高频率电磁波的部分在裂缝底部得到了增强。具体的表现可以分为2种：第一种，裂缝属于不均匀沉淀裂缝，此时图像将呈现出倾向性，介电常数差异性较小；第二种，裂缝属于滑坡裂缝，此时反射现象增强，图像部分断裂，波形会出现错位现象，图像之间有交叉移位等现象。通过探地雷达计算机系统传输出的图像，以及介电常数变化情况，可以清晰地发现水利工程中裂缝问题的存在，从而判断水利工程中裂缝现象的严重程度，全方位发现裂缝造成的水利工程破坏程度，从而帮助水利工程工作人员在不影响水利工程整体施工情况下进行裂缝的修复与弥补，降低水利工程裂缝造成的经济损失。
2.3 探地雷达在水利工程质量验收中的应用
在水利工程完成之后，最重要的工作就是对工程建设质量进行验收与检测，这时就需要应用到探地雷达。探地雷达可以清晰直观地对水利工程整体性能进行科学评判，对水利工程质量进行检测与评定，准确定位水利工程中存在的不安全因素等。
在水利工程质量检测中，应用探地雷达的第一步就是测线布置，根据水利工程实际建设情况，可以绘制如下图所示的探地雷达现场测线布置图，从而通过水利工程实际数据，选择探地雷达的测线位置。探地雷达的测线位置就是探地雷达在水利工程检测中的设备安装位置，也是探地雷达天线与电缆安装位置。
探地雷达检测现场测线布置
在探地雷达检测前期工作准备好之后，就可以利用探地雷达进行水利工程质量检测。由专业人员将探地雷达布置在被检测的水利工程现场，布置时要避免探地雷达天线被异物缠绕、刮碰等，确保电缆与天线的安全，避免出现拖拽等现象。在数据分析时，为了能够得出更加准确的结论，可以将图像每隔20m划分成为一个部分，在图像中将水利工程中的设施明确标记出来。如果在设施安装处出现问题，能够在图像中准确快速地找到位置，一旦出现图像断开、上抬等现象，就可以判断水利工程设施安装过程中存在的安装不牢固问题。
结束语
总而言之，在水利工程项目中应用探地雷达技术，不仅仅是为了提升勘测工作的综合水平，也是为了进一步提升项目监管水平和效果，有效减少外业调查的工作量，并且为工程项目效率和成本监督工作的落实奠定基础，实现水利水电工程建设工作的可持续发展。
参考文献：
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论文作者:张富强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：水利工程论文; 裂缝论文; 现象论文; 质量检测论文; 图像论文; 工程论文; 波形论文; 《基层建设》2019年第17期论文;