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摘要:当前,我国公路交通事业的蓬勃发展,人们对于路桥工程的质量要求愈来愈高,伴随路桥规模的逐步加大,传统的检测方法无法有效满足质量检查需求。因此,现在需要通过雷达检测技术的应用,从根本上保证路桥施工质量。作为一种综合性的无损检测技术,雷达检测技术不仅具有精度高、效率高、抗干扰能力强的优点,还能够及时准确的发现存在的隐性问题,能够从根本上保证路桥日后的安全使用。基于此,本文对应用路桥检测技术的必要性、雷达检测需求、雷达检测技术的应用及其未来的改进建议进行论述,希望能够有效推动检测技术的发展。
关键词:路桥检测;雷达检测;有效性
引言:近年来,随着我国公路和桥隧建设规模的不断增加,相关的质量检测任务日益加重。然而,公路与桥隧结构的破坏常常始于各种隐蔽的或不可见的隐患,针对上述隐患检测的传统方法又不能及时、准确地检测及判断隐患的具体情况。这就使得路桥结构的维护针对性差、盲目性大,而真正的问题却得不到解决。20世纪80年代后期,地质雷达技术被应用到公路与桥隧结构的检测领域,才为该类问题的解决打开了局面。地质雷达又称探地雷达、透地雷达,是用频率介于106-109Hz的无线电波,来确定地下或者岩体介质分布状况的一种方法。地质雷达利用发射天线向地下或者岩体发射高频电磁波,通过接收天线接收反射回地面的电 磁波,电磁波在介质中传播时遇到存在电性差异的界面时发生反射,根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。使用探地雷达对路桥结构进行检测具有实时、简便、高效、准确、连续、信息丰富等特点,已被广泛应用于公路与桥隧质量控制及病害检测中。
1.路桥检测技术应用的必要性及主要内容
1.1主要内容
在路桥工程中应用检测技术能够直观体现出工程的施工质量,因此,路桥施工质量检测的内容非常多,涉及到建设过程中的方方面面,具体的检测内容有:路面的破损、缺陷、裂缝分布、裂缝深度、裂缝宽度、开裂趋势以及内部缺陷;钢筋的锈蚀程度以及锈蚀性;渗透性;氧化深度、酸锈蚀深度;变形、震动以及应力等等。据权威部门统计,每年路桥工程的损坏案例中有90%以上的问题都是由于形成裂缝而导致的,此外还有常见的坑洼、剥落等问题。在进行路桥工程的施工质量检测时,要根据检测部位、难易程度的不同选择不同技术,常用的有雷达检测技术、激光传感、信息技术、多谱分析技术、超声波技术等等,这些技术中唯有雷达检测技术在工程施工中的应用频率最高,能够全方面的对工程施工质量进行检测。
1.2必要性
路桥工程的施工涉及到大量的专业,而且在施工过程中也使用大量不同的材料、工艺以及施工技术,因此,路桥工程施工质量检测工作的难度非常高,常规的检测不仅速度慢,还会对路面产生破坏。因此,要通过先进检测技术的应用,对工程施工质量进行科学的评判。由于在路桥工程的实际施工过程中,很难全部实现设计所规定的的施工标准,必须及时校正这些差异,否则极易导致工程施工质量的下滑,而通过检测技术的应用,能及时发现这些问题,并对其进行优化、修改。所以,路桥检测技术的应用必不可少,能够实现我国路桥工程施工质量的全面提升。
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2雷达检测技术的需求
2.1注意事项
在路桥工程施工质量检测中放在雷达保护箱或者车辆上,并通电磁波能够发送到路面以及路基达发射电磁脉冲时,能够在极短的收机以及数据采集系统的使用接收脉冲反射波,记录返回时间以及发现的结构层中不连续电介质常数的突变情况。一旦检测过程中发现电介质常数变化,则证明该处存在两种结构层断面,技术人员再根据路桥施工中使用的材料电介质常数以及电磁波反射速度,准确计算出路桥各种结构的厚度、问题位置、严重程度以及含水量等数据。在使用雷达检测技术进行检测的过程中,对于空洞、局部陷落以及裂缝等问题的准确性非常高,而且在一般路桥结构下能,够检测的深度能够超过60cm。
2.2技术要求
现阶段,我国国内使用的最为广泛的雷达检测设备大多有1-4套 雷达,这几套雷达装备主要包括有电源、数据采集盒处理系统、后台操作系统以及雷达检测车四部分,其中主要通过计算机、打印机、距离测量仪器、数据采集系统以及显示器来进行数据的采集和处理。雷达检测设备通过外部的雷达检测部分与计算机直接进行联系,并通过嵌入式单片机进行控制,将检测结果及时呈现出来,并寻求应对方案。后台操作系统不仅能够对采集的数据进行分析和处理,还能够迅速查询相关历史数据,并将新数据按照类别录入。在路桥施工质量的检测过程中,需要控制雷达检测车的行驶速度,由于电磁波的原因,检测时间应控制在3h左右。为了更好地对路桥工程施工质量进行检査,应保证探测深度超过60cm,唯有如此才能够有效检测出路基、路面中的各种质量问题,并通过远程控制数据采集系统以及处理系统,能够快速、准确的对探测数据进行分析、处理以及存储。在数据分析后,系统可以将路桥工程的路基路面三维图、剖面图在显示器中显示出来并打印,以便各单位共同对质量问题进行分析以及处理。
3.雷达监测在路桥施工中的具体应用
3.1在公路检测中的应用
地质雷达技术早期在公路检测领域中的应用主要是探测路面结构层的厚度,或是进行路面结构层材料特性的反演。近几年,人们开始致力于研究应用地质雷达探测路面下的病害和缺陷,主要解决以下问题:第一,公路施工期。检测公路各结构层厚度和密度,及时监控施工质量,并做到在施工现场进行实时质量检测;公路使用期:定期快速、连续普测和路面与第二,路基调查、路面与路基裂缝的调查。检测层间脱空、空隙和破碎区域范围,方便管理部门及时掌握道路变化趋势,实施补救措施,并进行道路状况动态管理,为公路养护提供可靠的依据。
3.2在隧道工程中的应用
地质雷达在隧道中的应用主要针对有混凝土衬砌结构检测、隧道病害检测。主要解决以下问题:第一,衬砌厚度及衬砌钢筋检测。检测隧道衬砌结构各层厚度是否达到设计要求,原理与公路层厚度检测类似。又由于钢筋属于良性导体,当雷达波从介质入射到导体表面时,由于存在较大的电磁性差异,必然产生反射现象。从电磁波理论可以知道,金属 材料对雷达波具有很强的反射能力。所以,可使用地质雷达技术对隧道衬砌结构中钢筋的分布和密度进行检测;其次,超前预报:隧道的特点是断面大、距离长、地质条件复杂。不良的地层条件极易引起隧道塌方、涌水等事故的发生。然而隧道工程所处环境的复杂性和不可预见性给安全施工带来了不小的难度。为了尽量避免出现施工事故,在有地质资料和理论分析作为参考依据的情况下,结合地质雷达的超前探查技术对隧道围岩变形进行有效的监测,实时分析和掌控隧道的变形情况,并对隧道的衬砌状态进行评价,可为施工提供指导性依据,从而达到安全施工的目的;第三,渗漏水。水对雷达波有强烈的反射,所以可以利用地质雷达探测衬砌背后水的聚集情况,为防水与排水提供一定的依据。
结语:总之,一种新型的路桥工程施工质量检测技术,雷达检测技术在使用中获得了一致好评,能够快速、准确的对工程质量进行检测评价。因此,要通过提高应用频率,不断对检测技术进行改进的方式,使其能够更好地应用在路桥检测中,提高检测质量。
参考文献
[1]李永利.浅析雷达检测技术在公路工程质量检测中的应用现状[J].黑龙江科技信息,2015(11):57 -58.
论文作者:何楠楠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/20
标签:检测技术论文; 结构论文; 工程论文; 隧道论文; 地质论文; 路面论文; 电磁波论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;