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摘要:随着地质雷达的运用越来越广泛,现如今它在道路桥梁无损检测当中也得到广泛的应用。基于此,本文对道路桥梁检测进行分析,介绍地质雷达在道路桥梁无损检测中工作原理以及相关参数,并且介绍地质雷达在检测过程当中一些常见缺陷,为地质雷达较好在道路桥梁无损检测中应用提供相应的参考。
关键词:地质雷达;道路桥梁;无损检测
随着我国基建投入力度不断增大,以及我国经济不断发展,交通便利成为富裕的标准,因此在发展中道路桥梁建设成为了关键,而道路桥梁建设能够缩短山区与城市距离,因此我国道路桥梁也得到了快速增长。但是目前在道路桥梁施工过程当中,仍然存在较多施工质量问题,并且在现如今道路桥梁工程中暴露的问题越来越多。例如,在传统道路桥梁检测当中有敲击、开孔,这种检测方法不仅操作困难,而且偶然性较大,会破坏道路桥梁整体性。基于此,地质雷达应运而生,它能够对道路桥梁进行无损检测,提高道路桥梁检测可能性。
一、地质雷达的概述
(一)地质雷达的特点分析
地质雷达是一种解决工程地质问题的新型技术,它可以运用于道路桥梁无损检测、岩石探测、裂缝探测,它能够对机场跑道的地基和质量做检测。目前地质雷达已经成为无损检测重要工具,它为其提供较多便利条件,例如它是一种非破坏性探测技术,它可以安全的在施工现场使用,而且它工作场地非常宽松,适用性较强。其次,在检测过程当中有非常满意的探测深度与分辨率,可以为现场直接提供记录,使得图像更为清晰、直观,而且它是便于携带的微型机,能够进行数字采集和分析处理。
(二)地质雷达的工作原理
地质雷达主要工作原理为,发射器发射出电磁脉冲信号,信号通过道路桥梁墙壁,当发射波遇到介质发生变化时,就会产生反射波,反射波就会向原路传回,然后被接受器接受进行分析处理,而其余发射波继续传播,当发射波再次遇到介质发生变化时,又会产生反射波然后向回传递,这样再次被天线接收进行识别、分析,如此往返,电磁波在传播过程当中就会对介质差异性和缺陷进行识别。反射波和电磁波振动频率不一样,所以雷达能够接收到反射波并且识别,再以图像的方式来呈现。
(三)地质雷达参数
电磁波在不同介质当中有不同反射率,其反射系数通常用一个相应数学符号来进行描写入射波和反射波之间关系,在测量地质时雷达界面上如果显示入射波和反射波相位相同,则反射系数也就是正数,反之,反射系数为负数。地质检测雷达分辨率是指地质雷达在进行检测时能够分辨异常物体的分辨能力,其中包括水平分辨和垂直分辨,垂直分辨是指两个异常物体在一个垂直方向最小间隔距离,它可以用公式表示为D=0.5λ。通过这个简单公式我们可以发现,频率越高脉冲就越短,分辨率越高,探测深度就越浅。而水平分辨率是指在水平方向所能分辨最小异常物体的距离,公式为R=
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二、道路桥梁无损检测的重要性
道路桥梁无损检测技术广泛应用,能够确保检测结果的精准性,目的是基于设计结构对其数据和图像进行整理和分析,它也是对道路桥梁进行无损检测的新技术,它可以通过其物理性质的变化来确定和分析的整体设计和结构,还因为它可以有效地使检测信息更加可靠,数据和图像更加明晰,安全性更高。所以地质雷达技术应用不仅能够带来检测的可靠性,还在一定程度上节约成本,这种无损检测技术是现如今在道路桥梁检测中应用最好的方法,在进行建设当中利用无损检测技术能够提升施工质量,能够减少道路桥梁安全事故,从而有效避免在施工过程中出现致衬砌结构变松,施工偷工减料等问题。
三、道路桥梁当中常见的质量缺陷及判断标准
(一)道路桥梁中常见质量缺陷
在对道路桥梁进行检测时通常发现的问题是衬砌厚度不足、有空洞、衬砌结构与围岩间存在间隙。在加上受到温度变化影响以及地下水的作用,道路桥梁内容易发生漏水、腐蚀、震动等现象,严重影响到道路桥梁运行以及使用寿命。
(二)地质雷达判定标准
根据相关文件表明地质雷达图像判断标准,主要是从密实、空洞、钢架、钢筋几个方向进行,详见表1。
表1 地质雷达的图像判断标准
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四、地质雷达在道路桥梁当中的无损质量分析
(一)道路桥梁及检测背景分析
在运用地质雷达技术进行道路桥梁无损检测时,首先要对道路桥梁基本情况作概述,了解道路桥梁建成年份以及道路桥梁地理位置,更要了解道路桥梁主体结构。对于道路桥梁深挖段、暗挖段要做详细了解。其次,还要对道路桥梁检测背景做了解,比如排水孔、排水道是否堵塞,变形缝是否有渗漏水,混凝土结构是否完好,它们都能够为地质雷达检测做基础工作。
(二)地质雷达参数设置
结合检测实际需求以及本次检测目的,就需要采用不同频率雷达天线,例如采用900Hz雷达天线具有以下的性能,首先探测深度可达0.5~1米,每秒采样平均60个测点,而且每米扫描数也接近60个,能够每5米做一个标记,所以设置好地质雷达参数,能够完成相应需求。
(三)地质雷达图像解释
在对地质雷达图像进行解释过程当中,需要注意以下几个方面,首先不同介质有不同介电常数,例如当地质雷达电磁波遇到有电信号差异介质时就会发生反射,而且形成同相轴。所以在对地质雷达衬砌厚度图像解释过程当中,就需要根据平均值、设计厚度以及雷达检测法介电常数做分析。其次,在对道路桥梁承接不明时对图像作解释时候,要根据相位发生改变以及深部存在杂乱反射进行推断。而对道路桥梁承接钢筋图像解释时,对于钢筋位置要做判断,这样才能够检测钢筋位置和间隔,以此来推断出钢筋有无缺失信息。
(四)地质雷达图像分析难点
在对地质雷达图像分析过程当中会存在以下难点,第一是钢筋信号分析,由于设计中大多数是双层钢筋布置,所以外层钢筋雷达信息很好判别;而内层钢筋信息,由于会受到其他因素干扰,很难看出其具体位置。再加上,由于施工因素影响会导致钢筋位置有所偏移,由此对钢筋信号并未呈规则分布,由此给数据分析造成难度。最后,在采用地质雷达进行检测时,图像信息会受到其他信号影响,从而会掩盖掉部分真实信号,这会给图像信息分析带来一定难度,比如在运行过程当中发电机、高压线以及其他带有磁物体,都会影响道路桥梁信息获取,使得地质雷达图像处理识别受到其他信号干扰。
结束语
简而言之,地质雷达能够快速而且没有损害检测出道路桥梁当中的钢筋保护层以及衬砌密实状况和钢筋状况,它能够对道路桥梁施工质量检测起到重要作用。但是目前在实际工作当中,地质雷达检测仍存在些许问题,所以就需要相关工作人员,必须不断积累检测经验,对图像要从不同角度进行解读,而且要合理去对待雷达检测过程当中存在缺陷,这样才能够真正使地质雷达技术更客观运用于道路桥梁无损检测之中。
参考文献
[1]于小东.探究道路桥梁无损检测技术及质量管理[J].科学技术创新, 2019.
[2]李强.探究道路桥梁无损检测技术及质量管理[J].名城绘,2018.