公路檢測中雷達無破損測試的應用剖析

龍步釗

(貴州省質安交通工程監控檢測中心有限責任公司,貴州 貴陽 550016)

1 公路檢測的發展現狀及雷達無破損測試特征

1.1 公路檢測的發展現狀

(1)傳統檢測的不足

為能了解公路的質量，需要采用科學技術進行檢測，公路面層以下到基層部位檢測，傳統的檢測方式就是鉆孔取芯檢測的方式，是通過取芯樣檢測判斷路面厚度和基層使用狀況的。但是采用取芯檢測的方式有著不足之處，主要體現在，這一檢測的方式只針對已經有病害的部位，沒有病害的部位就難以分析具體結果。在頻繁檢測取芯的情況下對公路的質量也會產生很大損害。另外，采用取芯檢測的方式，相關的設備應用攜帶不方便，檢測的效率也相對比較低。

(2)公路檢測發展方向

處在當前的發展背景下，公路檢測的工作開展，需要全面性進行，這就要對公路路面以及基層的檢測數據有全面性的把握，取芯檢測和路面破損調查已經和當前的公路檢測的發展要求不相符，公路的檢測已經向著無破損檢測技術的方向發展。當前的軟硬件的發展完善，雷達無破損檢測技術在公路檢測當中的應用愈來愈廣，這是高頻電磁波勘探的技術，在公路檢測當中應用，在不對路面以及基層造成破壞的基礎上達到良好檢測的效果，應用前景比較好。公路檢測無破損檢測技術方法的應用會成為趨勢，傳統的檢測方式逐漸會被新的檢測技術所取代。

1.2 公路檢測雷達無破損測試特征

(1)便捷性。雷達無破損檢測技術在公路檢測中應用，不會對公路造成損壞，對公路的性能也不會產生影響，所以有著鮮明的技術應用便捷優勢。

(2)準確靈活性。雷達無破損測試中不會對公路的質量產生影響，在檢測的結果上也會更為準確。相關人員在操作雷達無破損設備技術的時候也比較方便，能靈活的應對各種公路類型的檢測工作要求。

(3)可靠性。雷達無破損檢測技術在公路檢測當中科學應用，適用范圍比較方，技術應用能反復檢測同一部件，所以在獲得的檢測數據是比較可靠的。

2 公路檢測雷達無破損測試原理及應用要點

2.1 應用原理

公路檢測當中對雷達無破損檢測技術的應用中，主要是通過不同電磁性介質當中高頻電磁脈沖波傳播規律的運用實施檢測的技術。探底雷達是利用地表發射天線，通過寬頻帶短脈沖方式，把高頻電磁波發射到公路路面構成的內部，在地層中不斷傳播中，電磁波遇到物性以及電性差異分界面和孔洞介質的時候，會形成反射界面，地面接收天線對反射的電磁波接收，然后通過顯示裝置在時間域中就回波以及波長和振幅做出分析識別以及確定，把雙程走勢確定下來。和空氣相比，地層中的介質電磁波的衰減特性比較顯著，加上非金屬物體和周邊介質的差異小，和金屬相比目標反射波能量也比較小，地質自身有比較強的多解性，所以地層當中電磁波很復雜。

電磁波傳播理論以及彈性傳播理論有諸多相同處，波動方程是同一形式，處理分析資料過程中，要對運動學兩種波相似性加以利用。雷達無破損檢測技術的應用在公路路面的測試中應用愈來愈廣泛，通過固定間距方式對接收天線以及發射天線同步移動，就能把這一測線雷達時間-平距剖面圖呈現出來，然后錄處理后就能獲得深度-平距正演圖，和圖像相同軸形狀以及振幅頻率等相結合來解釋公路路面的狀況。結合雷達成像剖面判斷反射界面或目的體，雷達探索等分辨率和探測深度和天線中心頻率有著比較密切關系，頻率高檢測分辨率就會越高，穿透深度也就越深。和檢測相關的媒質電磁參數如下表1所示。

表1 檢測相關的媒質電磁參數

2.2 應用要點

(1)公路病害隱患中雷達無破損測試

公路病害隱患的檢測中，通過雷達無破損技術應用能發揮積極作用，首先在識別空洞以及脫空方面，剛性路面容易發生脫空病害，和周邊介質比較而言，結構層中脫空和空洞在介電特性上有差異，保存比較好的空洞有高電阻率特性。雷達無破損檢測技術在實際應用當中，識別脫空的病害中，是通過反射信號受到空洞影響產生反射波，把反射波時間進行確定，就能對空洞深度以及脫空深度加以計算。

(2)瀝青剝落層的識別中雷達無破損測試

而在對瀝青剝落層的識別方面，由于瀝青層含水量和剝落有著直接關系，所以高含水量會造成集料和瀝青間粘結力降低，造成瀝青剝落質量問題。加輔舊路面前，通過對路面的剝落狀況要詳細了解。瀝青層如果沒有剝落的問題，雷達測試只有兩個波峰存在回波當中，其中的一個波峰在路表出現，另一在基層和瀝青層界面出現。所以瀝青層有剝落的質量問題，會有一個波峰出現在回波中，處在基層界面界面反射以及路表反射間，這一波峰值就會隨波峰菠蘿度增大增加，這就能有效是被瀝青剝落層。

(3)雷達無破損測試質量控制

公路檢測中應用雷達無破損檢測技術，由于存在諸多不確定因素，公路的介質比較豐富，結構復雜，所以要注重在應用該項檢測技術時候，能夠提高操作的質量，合理運用操作探地雷達，避免發生大的誤差問題。測試前需要將相應的準備工作進行完善，確定測點間距離，以及時間窗口和調節波形等工作嚴格按照要求操作，測試中所獲得的相應數據參數，要能對公路實際的厚度準確反映，確認參考量。如在地面零點的確定，要判斷表面所處位置，保障獲得電磁波和面層的傳播時長，探測前可將一塊重金屬放在收發天線下面，顯示屏出現很強全反射波形后將金屬板去除。另外，在對路面介電常數確定環節也比較重要，保障路面厚度值測量結果準確，底界面回波確定，從這些方面得以強化，才能有助于雷達無破損測試的質量。

3 結 語

綜上言之，公路的檢測工作實施中，雷達無破損技術的應用是保障公路檢測質量的重要舉措，這就需要從多方面進行優化，各環節的操作質量有效控制。通過上文對雷達無破損檢測技術的應用研究分析，就能從理論層面為具體的操作提供良好的思路。