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摘要：随着近年来计算机科学技术应用的逐渐广泛，公路检测技术取得了非常快的发展，采用便利、高精度的检测技术就成为了当前发展的主要趋势。无损检测技术凭借其对施工干扰小、作业效率高、便利性好、高精度等优点在公路路基路面检测中开始广泛应用。基于此，本文以探地雷达检测技术为例，对公路路基路面的无损检测展开讨论。
关键词：无损检测；路基路面；探地雷达
一、公路路基路面传统检测技术的局限性
传统公路工程检测中，路基路面质量检测一般都是采用随机选点的方式来进行的，一般都是钻探取样与室内分析结合的方式来进行，从而可以准确的获取最为准确的技术参数。但是这种检测方法还存在很大的问题，比如检测结果不具备代表性，随机选点的方式不严密等。由于这种检测技术在进行选点的过程中，其密度难以准确的控制，容易出现一些质量检测遗漏的问题，为路基路面的质量检测埋下隐患，同时在公路运营的过程中，其日常维护工作主要是针对一些出现问题来实施，无法有效的检测发现公路所存在的隐蔽问题，如果潜在的脱空、积水以及空洞等质量问题，也就不能立即采取措施进行有效的修复，而公路中的路面无损检测技术可以更好的进行修复。基于此，采用更加有效的路基路面无损检测技术能够更好的为日常的维护保养提供依据，采取必要的措施来提升路面运行的可靠性和稳定性。
二、公路路基路面的无损检测 -- 探地雷达检测技术
探地雷达在进行路基检测中主要是通过雷达波的折射-反射的原理来进行的。图1即为路基缺损检测图，该图自下而上主要为路基、基层与面层，如果路基的某个层次中出现了一定的空洞问题，雷达波的传播就会存在明显的异常。雷达设备主要就是利用数据的分析可以获取剖面信息，进而可以利用剖面所表现出的状态以准确的确定公路路基出现的缺损问题。在检测中发现异常情况之后，被检测的部分与异常的界面出现两侧电性差的问题，就会有非常强烈的反射波存在。同时，该界面也是物性特变点，也容易形成绕射波，在该波的时间剖面上会主要是以双曲线的形式存在，也容易造成雷达图像存在紊乱的问题，也会存在有同相轴不连续的问题。此时就能够准确的确定异常情况的位置与深度尺寸，最终实现病害类型、程度的检测确定。
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图1 路基缺损检测图
示例：某高速公路C标段处在山岭重丘区当中，存在很多陡坡和连续转弯。近几年，伴随交通量不断增加，特别是上坡段行车速度较为缓慢，而下坡段车辆刹车容易失控，导致事故发生率大幅上升，对道路的通行能力与行车安全都造成了很大影响。对此，专门为该标段设置了爬坡车道与避险车道。根据相关设计要求，爬坡车道路面结构由上到下依次为：面层采用AC-16C中粒式改性沥青混凝土，厚度为5cm；封层采用同步碎石封层；再生层采用沥青冷再生料，厚度为28cm；基层采用4.5%水稳碎石，厚度为20cm；底基层采用3.5%水稳碎石，厚度为20cm；路床采用砂砾石，厚度为80cm。因公路路面采用的是层状结构，路面上不同材料在介电性方面有很大差异，在这种情况下，对路基路面进行检测时，可采用探地雷达。在正常情况下，基层结构雷达异常图像，其同相轴或者是色谱图一般呈近似水平线进行展布，不同结构层的信号强度大体相同，在图像上没有明显的变化；但基层中不同界面却有明显负峰，其同相轴或者是色谱线条表现为平缓和近水平的状态，以在地面接收的反射脉冲为依据，结合其反射时间与速度，能通过计算确定不同结构层的厚度。
三、无损检测 -- 探地雷达检测系统讨论
探地雷达系统主要由以下五个部分构成：①主机，即主控单元；②发射装置；③发射天线；④接收装置；⑤接收天线，在此基础上还可配备定位装置、电源和手推车。在以上几个组成部分当中，发射与接收天线往往成对出现，其作用在于向地下持续发射雷达波，并接收完成反射后的雷达波。系统的主机实际上是一个数据采集系统，负责向发射装置发送与接收各类控制命令，如开始和终止的时间、频率、重复次数。发生装置以主机发出的控制命令为依据向测区地下连续发射雷达波，并由接收装置以控制命令为依据对数据信息进行采集，之后通过采样与转换，使反射信号变为数字信号，对其进行保存与显示。
以本文中第二大条中的示例为工程依据，对该标段中的某个爬坡车道采用探地雷达实施路基路面无损检测，在车道的中线进行测线的布置。探地雷达型号为TerraSIRchSIR-3000型，由GSSI公司生产，并配备地面耦合天线，其频率采用400mHz，采用测距模式，按照3m的间隔距离打标，每50ns记录一次，介电常数取4.0。数据处理由RADAN完成，将检测数据导出之后，需完成以下各方面处理环节：①水平刻度调整；②叠加、抽道和加密；③）反射波信号具体位置的确定；④信号延时信息调整；⑤介电常数的设置与修改；⑥信号振幅增益调整；⑦水平相关分析；⑧雪花噪声干扰的去除；⑨）水平叠加；⑩背景去除与滤波。完成以上处理后，方可输出成图，同时要对成果予以解释。
雷达检测会受到材料自身性质存在的差异与磁场环境等因素的干扰和影响。对于雷达波而言，它属于高频电磁波，容易受到同一空间内其它类型电磁波的影响，对此，在实际检测过程中需尽可能减小或避免电磁对波形造成的影响；公路路面是一个各向保持同性且均匀的水平层介质，通过钻孔标定可以反推出不同介质对应的电磁波速，所得结果的误差一般不超过3%～8%。路面材料自身含水量对其介电常数有很大的影响，这是因为水的介电常数可以达到80，而面层材料介电常数只有4～6，降雨后或路段较为潮湿时，将对最后的计算精度造成很大影响。因此，在现场检测过程中应注意在晴朗的天气条件下进行，且路段不能潮湿，尽可能保持干燥。
四、小结
总之，公路建设是中国基础设施建设中最重要的部分，提高公路路基路面的施工质量对公路的建设和应用具有十分重要的意义。在公路路基路面的检验中，使用无损检测技术必须不断提高技术水平，以有效地保护公路的建设水平，为我国公路建设的发展做出巨大贡献。
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