摘要：随着人们生产方式和生活质量的提升，对道路桥梁的建设质量要求也越来越高，所以在路桥建造完成后，需要采用检测技术进行质量和结构的监测，保证路桥的整体结构稳定和优质性。本文分析路桥检测和雷达检测的要求，对路桥检测中雷达检测技术在实际道路建设的应用进行研究。
关键词：路桥检测；雷达检测；应用
引言：路面检测是养护工作的一项重要内容，也是路面管理系统中数据采集的重要组成部分。随着公路交通事业的快速发展，公路路基路面的使用质量不断提高，科学快速的检测技术不断发展，沥青路面病害较多，且各种病害的成因较复杂，不同路段、环境、交通量和原建设设计、施工质量的差异性，都会造成高速公路沥青路面的不同病害。路面雷达检测技术是一种不需要接触路面，且不会对路面造成孙焕的检测技术，其检测不仅精度高而且非常快速，其费用也相对较低。因此，不仅可以运用于路面下空洞探测、破损状况检测、相对以及水泥混凝土路面或者沥青路面各层厚度及总厚度测试，还适用于桥面沥青覆盖层的厚度测试、桥内混凝土与钢筋的脱离状况测试以及桥面混凝土剥落状况测试。
1.路桥雷达检测技术简介
路桥检测是为了保证道路桥梁在建造完成后能够正常运行，而在所有的路桥检测中，雷达检测技术是应用最广泛的技术。雷达检测是采用一种穿透力很强的宽带高频电磁波，对路桥的钢筋混凝土结构进行扫描勘探。高频电磁波的波幅范围为100-1000 MHz。在监测当中，当电磁波振源通过自我激荡产生一定的脉冲电磁波幅，再由天线固定成一个发射需要的角度将电磁波向检测路基发射，电磁波分为两部分工作，一部分在路面和空气的界面上形成反射状态，而另外一部分则是向路基下穿透。空气的介电常数为1，道路桥梁路基采用的材料介质介电常数一般都比空气大，所以，发射电磁波后，路面上的材料会吸收穿透波的大部分能量，并产生折射现象。此折射角会地域电磁波入射角，由此和面层和基层截面相碰，电磁波又回到空气中，形成发射-反射-发射-反射的循环状态。在发射折射的过程中，电磁波的损耗会因为路基和路面的质量、结构的不同和混凝土是否产生裂缝等现象呈现不同的折射角度，电磁波的折射力度也会有所不同。
2.雷达检测技术的要求
2.1注意事项
在路桥工程施工质重检测中，放在雷达保护箱或者车辆上，并且电磁波能够发送到路面以及路基达发射电磁脉冲时，能够在极短护收机以及数据采集系统的使用接中，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。
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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查，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二维图、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.雷达检测在路桥施工中应用
3.1在公路检测中的应用
早期地质雷达技术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；第二，公路使用期。定期快速、连续普测和路面与路基调查、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；第二，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，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：综上所述，地质雷达技术虽然是一项较为前沿的检测技术，但是以其独特的优越性，已经在公路与桥隧结构施工及后期检测养护等领域得到广泛的应用。在工程的施工阶段，运用地质雷达进行常规例行检测，以便于及时发现可能存在的各种隐患，为工程结构的养护和维修提供指导以及，这对于延长使用工程结构的使用寿命具有重要意义。
参考文献：
[1]王明阳.浅析路桥检测中雷达检测技术的应用[J].江西建材，2016（24）
[2]顾志远.路桥建设工程雷达试验检测常见问题及解决对策[J].中国建筑，2016（72）
论文作者:牛宝成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签：路面论文; 电磁波论文; 路基论文; 结构论文; 隧道论文; 检测技术论文; 地质论文; 《基层建设》2018年第23期论文;