陕西高速公路工程试验检测有限公司 陕西 710086
摘要：现阶段，探测雷达在道路的检测中的使用逐步被大众所接受，而其检测结果的准确度也慢慢被大众认可。为了保障探地雷达的精确性，文章主要针对探地雷达的技术原理进行分析以及探地雷达在道路检测中的具体使用。
关键词：探地雷达;道路检测;工作原理;适用性
引言：探底雷达技术在道路的检测中凭借其精确性，获得大众的普遍认可。但是它在我国的发展时间并不是很长，在很多方面还存在一定的问题，而且其在道路中的使用也并没有完整的体系和规范的使用准则，于是就产生了多元化的技术手段。这在很大程度上对道路的检测结果造成影响，从而导致探地雷达在道路检测中的整体使用效果不能达到预期。
1、探地雷达勘探技术的应用
1.1检测路面层厚
在整个道路工程质量的评估中，道路路面厚度是主要评价内容，采用探地雷达技术检测道路路面厚度具有必要性，是确保道路面层厚度符合工程设计的关键，同时利于道路后续的使用、维护、修复等工作的开展。在检测路面厚度中，探地雷达主要利用电磁波在曾界面反射时间、传播速度等因素综合考量，并随着探地雷达设备、仪器、技术等进步，为整个检测工作精确性提供了助力。探地雷达在使用中其无损性优势，在很大程度上避免了传统钻孔取芯的局限性，如减少对路面的损害、增加了施工工作量、降低了工作效率等。在有关数据调查中显示，我国探地雷达检测路面厚度误差率仅在3.0%左右，在保留检测客观性、准确性的基础上，减少了人力与经济的不必要浪费。
1.2总结路基病害
路基病害是造成整个公路质量的基础因素，广泛存在于现实工程中，不仅可导致面层;裂隙、层面脱空等路面变化，甚至引起面层二灰结石层，路床及其床下软弱，对整个公路造成更大危害性。探地雷达勘探利用电磁波探测，可发现路基沉降等引起的空洞、暗穴、坍塌等现象，并确定地基软弱层位置，了解其软弱层影像因素，制定有效的解决方案。
1.3检测维修质量
道路建设完成后，加强对道路质量的维修、维护是确保工程使用安全的保障，探地雷达勘探技术可实现地质的快速探测，了解道路病害有无针对性解决，加上探地雷达实时成像技术，在道路维修质量方面具有重要意义。
2、道路检测需求分析
道路的主要工程结构包括路面和路基。路面是供车辆直接行驶的道路结构层,一般由面层、基层、垫层等组成。路基是路面结构的基础，是由填筑或开挖而形成的直接支承结构。随着运营年限的增加，公路的路面、路基等都会产生不同程度的病害，严重影响着道路的运营。公路病害主要分为面层病害、基层病害及路基病害。面层病害分为沥青面层病害和水泥面层病害两种。沥青面层病害主要有裂缝、沉陷、波浪拥包、修补不良等，水泥面层病害主要有破碎板、裂缝、板角断裂、错台、边角剥落、接缝料损坏、坑洞等。基层和路基病害主要分为破碎、脱空、沉降、富含水等。20世纪80年代以来，国外开始了运营道路或道路施工过程中基层和面层质量的检测，我国开始应用的时间大约在20世纪90年代。2008年交通运输部颁布了《道路路基路面现场测试规程》，提出了公路的主要测试指标和方法。同年8月交通运输部又颁布了《道路水运试验检测机构等级标准》，明确规定:道路检测甲级资质部门必须拥有探地雷达。探地雷达具有无损、快速、连续、高精度、高分辨、实时成像探测等特点，其应用可以贯穿道路施工和后期检测养护的全过程。道路建设前期可对地质进行勘察探测，确定不良地质体，如流沙、暗河、软弱地基等;道路施工期间，可以对施工质量进行监督;在道路投入使用后，可以进行道路的日常检测监察，及时发现路面结构层中存在的病害，指导道路的养护和修补。目前，探地雷达在道路施工过程的质量监督和后期检测维护中应用更为广泛，主要包括结构层厚度检测、病害和缺陷检测等。
3、探地雷达的特征关于探地雷达的特征主要有以下三个方面
第一，工作效率高，其关键是表现在数据的搜集以及后期经过处理以图像的形式展示，这个过程实现了一体化。操作的过程极其容易，而且能够迅速的搜集样本。利用车载进行测试时，其最高的速率能够达到75km/h。第二，极高的准确度。踏地雷达在对公路进行检测的时候，测试的结果能够精确到厘米，而这种准确度在同类探测方式中是最准确的。第三，这种探测方式不会对道路产生较大的影响。而且可以进行重复多次的探测。传统的探测技术会对路面产生非常大的损害，以以至于后期需要进行大量的修补，给工作人员带来更多的工作量，也会引起更多的资金投入。
4、天线辐射特性分析
探地雷达在近地的模式不工作时，能量以似稳场和感应场的形式传递，而在脱离地面模式工作时，能量是在远的区场中辐射传播。理解这些工作模式的区别对整体把握探地雷达的探测性能具有重要意义。对于地面祸合天线来说，近地探测模式可以获得较好的探测性能。为了保证通过性和一定的探测速度，进行道路检测时，天线需要架设在距离地面一定高度处，由于空气地表交界面处折射波的聚焦效应，地面祸合天线的辐射特性将会发生较大变化。
5、探地雷达探测功能的研究
5.1对天线类别的研究
依据电磁波传播的方向，能够将其分为两种类型，一种是屏蔽性的，另外一种是非屏蔽性的。而前者在发射电磁波的时候只能够从天线的底端，接受的时候也是如此，对于其他方向的电磁波都会自动的屏蔽。而后者就能够全方位的传播和接受。当前我国使用最多的就是屏蔽性的天线类型，它可以高效的屏蔽外界非必须的信号。以天线的组合形式为依据，又能够将天线分成两种类型一种是分离式的，另外一种是收发一体化的天线类型。前者天线类型不能够同时进行收发电磁波，两个过程是分别由人工操作进行，但是发射和接收之间的间距是可以调控的。而后者之间的间距是固定的，而且在通常情况是都会忽略其中的间距。由于雷达天线的组合形式不相同，它们的操作方式也有较大的差异。
6、无损检测技术发展现状
无损检测技术主要应用于施工质量检测与控制,通过采用先进，高效的检测评价技术,能够及时发现工程质量隐患,有效地防止路面出现各种早期破坏。在道路建成后的养护管理阶段,随着使用时间的增加,相应地,在不同时期恢复路面使用性能所需要的费用也明显不同,这就给养护决策提出了最佳修复方案或养路资金优化分配问题，当前公路路面检测的总体趋势是由人工检测向自动化检测技术发展,由破损类检测向无损检测技术发展,由低速度、低精度向高速度、高精度发展。常用的无损检测技术主要有以下两种:
（1）超声波检测技术
超声波是一种频率高于人耳能听到的频率的声波，它在传输过程中服从于波的传输规律。超声波路面检测技术主要是通过发射超声波到材料介质，接收反射波的相关参数。进而判断结构内部破损情况的一种新型无损检测方法。在介质中不同位置设置传感器，测量超声波在一定距离内传播的时间，利用速度、时间与位移的关系计算波速，利用速度与介质相关参数的关系可以测定材料的有关参数如弹性模量、抗压强度、抗折强度等，还可用来检测材料或结构内部的缺陷。
（2）激光检测技术
激光检测技术是近儿十年来发展起来的新型无损检测技术,它之所以能得到广泛应用，主要是由于激光具有高亮度和分辨率,好的方向性、相干性、衍射性等特点,激光技术在路面检测中的应用主要利用激光的上述的特性。在路基和路面检测中,激光主要应用于距离测定、纹理深度测定、弯沉测定、车辙深度及平整度测定几个主要方面。
结语：总之,路面检测与评价技术在检测和控制施工质量、提高道路养护管理科学化水平及改进路面设计等方面都具有十分重要的地位和作用,路面检测评价技术水平的不断提高,对病害进行针对性、预防性养护,防止病害的快速发展,甚至根治这些病害,对于延长道路使用寿命,降低运营成本有着积极的意义。
参考文献：
[1]赵得杰，张永涛，郭卓豪探地雷达在混凝土空洞检测中的试验研究[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2015,(03):35-39.