探地雷達(dá)測(cè)試技術(shù)在房屋地基基礎(chǔ)檢測(cè)中的應(yīng)用

李冠澤

在房屋建筑施工中，必須針對(duì)性處理地基基礎(chǔ)。在處理地基之前，必須掌握地基實(shí)際情況，技術(shù)人員應(yīng)合理應(yīng)用探測(cè)技術(shù)。探地雷達(dá)技術(shù)屬于常見(jiàn)探測(cè)技術(shù)，可以確保地基探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為房屋工程建設(shè)提供參考依據(jù)。

一、房屋地基基礎(chǔ)檢測(cè)工作的重要性

在房屋建筑中，人工地基與天然地基屬于重要地基類(lèi)型。相比于人工地基來(lái)說(shuō)，天然地基無(wú)需人工處理，巖石狀態(tài)良好，因此在施工建設(shè)中，可以作為地基基礎(chǔ)。人工地基的巖石特性比較特殊，必須經(jīng)過(guò)處理之后，才可以應(yīng)用。在建筑施工期間，人工地基必須檢測(cè)地基基礎(chǔ)，地基屬于建筑受力結(jié)構(gòu)，需要支撐建筑物，確保在完工后無(wú)塌陷問(wèn)題。建筑施工期間，避免人身安全造成威脅，注重地基測(cè)量的科學(xué)性。確保地基檢測(cè)的正確性，可以找尋出不足與缺陷，采取有效措施予以處理。

二、探地雷達(dá)試驗(yàn)技術(shù)原理

探地雷達(dá)傳播原理，在于通過(guò)發(fā)射波長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)均質(zhì)地層的高頻電磁波實(shí)現(xiàn)，和探空雷達(dá)比較相似。利用高頻電磁波，可以明確路面結(jié)構(gòu)層厚度，了解地面以下物體大小。由于高頻電磁波穿過(guò)多結(jié)構(gòu)分界面、孔洞路基路面結(jié)構(gòu)時(shí)，極易遭受阻礙影響，從而產(chǎn)生折射和透射問(wèn)題。通過(guò)接受天線(xiàn)反射波，通過(guò)軟件和硬件，可以獲得不同波形，從而進(jìn)行分析處理。通過(guò)上述方法，能夠?qū)π陆ㄊ姓缆焚|(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)建筑樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際檢測(cè)期間，無(wú)需破壞結(jié)構(gòu)物，探測(cè)時(shí)間段，精準(zhǔn)度高。為了了解基樁位置、埋深參數(shù)，可以通過(guò)探地雷達(dá)試驗(yàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

三、探地雷達(dá)測(cè)試技術(shù)在房屋地基基礎(chǔ)檢測(cè)中的應(yīng)用

某房屋建筑基礎(chǔ)采用人工挖孔樁，地基地質(zhì)條件復(fù)雜，存在強(qiáng)風(fēng)化砂巖分布，分布不均勻，埋設(shè)深度約為3～10m，中部存在斷層切割。建筑基礎(chǔ)下方，包含排水管道一條，管道規(guī)格較大。為了確保建筑施工與使用安全性，管道內(nèi)應(yīng)當(dāng)做好斷層帶處理，以此實(shí)現(xiàn)擴(kuò)挖操作，使用鋼筋混凝土加固穩(wěn)定。擴(kuò)挖操作時(shí)，地面裂縫產(chǎn)生量較多時(shí)，則判斷為病害產(chǎn)生范圍，制定可行性、合理性設(shè)計(jì)方案，同時(shí)提供可靠參考依據(jù)。聯(lián)合現(xiàn)有施工技術(shù)條件，應(yīng)用探地雷達(dá)，檢測(cè)沉陷病害。探地雷達(dá)技術(shù)的可靠性、安全性較高，在基礎(chǔ)檢測(cè)中，能夠發(fā)揮出顯著作用。圍繞工程建筑，深入分析和研究地基基礎(chǔ)檢測(cè)。

1.參數(shù)選擇與觀測(cè)系統(tǒng)

按照現(xiàn)有地勘資料可知，地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此，采用探地雷達(dá)技術(shù)檢測(cè)之前，必須注重參數(shù)試驗(yàn)。參數(shù)內(nèi)容涉及到測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距、時(shí)間窗口、天線(xiàn)中心頻率等。在選擇上述參數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下要點(diǎn)：第一，天線(xiàn)中線(xiàn)頻率：目標(biāo)物埋設(shè)深度、天線(xiàn)尺寸、場(chǎng)地作用條件，對(duì)天線(xiàn)中線(xiàn)頻率的影響較大。第二，時(shí)間窗口：最大探測(cè)深度、地下介質(zhì)電磁波傳播速度，對(duì)時(shí)間窗口的影響較大。時(shí)間窗口，約為地下介質(zhì)電磁波傳播速度、最大探測(cè)深度比值的3倍。在探測(cè)工程中，時(shí)間窗口設(shè)定為20～200ns。第三，測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距：地下介質(zhì)波長(zhǎng)值1/4，即測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距。第四，天線(xiàn)間距：應(yīng)用偶極天線(xiàn)，發(fā)射、接收臨界角的增益較強(qiáng)，天線(xiàn)間隔距離，等于最大深度目標(biāo)體相對(duì)接收、發(fā)射天線(xiàn)張角的2倍。在探測(cè)工程中，天線(xiàn)間距通常為0.25～0.5m。由于地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，對(duì)應(yīng)介電常數(shù)約為8～12，電磁波實(shí)際傳播速度，為每秒0.09～0.11m。在檢測(cè)期間，改變時(shí)窗大小，勘察不同深度范圍。由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件差，利用拖曳天線(xiàn)，設(shè)置觀測(cè)系統(tǒng)。注重探測(cè)目標(biāo)物實(shí)際規(guī)模，科學(xué)布設(shè)方格網(wǎng)，在縱向剖面、橫向剖面，設(shè)置7條方格網(wǎng)，控制范圍達(dá)到120m2。

2.反射波判別準(zhǔn)則

由于雷達(dá)探測(cè)結(jié)果，多采用實(shí)時(shí)成像方式表現(xiàn)，將接收雷達(dá)反射波作為依據(jù)，判斷地質(zhì)特征、一般規(guī)律，判斷內(nèi)容包括背景回波、反射波能量、波形連續(xù)性、相似性等。判斷結(jié)果如下：

第一，針對(duì)反射波能量，判別物探異常情況時(shí)，異常幅值應(yīng)當(dāng)高于噪聲干擾，控制在3倍以?xún)?nèi)。異常回波振幅較大時(shí)，表明存在異常問(wèn)題。

第二，針對(duì)背景回波，判別回波時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握雷達(dá)回波波形特征，例如振幅、相位、頻率產(chǎn)生變化。在實(shí)際探測(cè)中，按照未損區(qū)對(duì)應(yīng)探測(cè)數(shù)據(jù)，合理確定探測(cè)數(shù)據(jù)。

第三，針對(duì)波形相似性，在相同界面上，反射波在鄰近記錄波形、變化特征上，具備相似性。不論大小關(guān)系、相位、周期，相似度都比較高。在判讀期間，按照相似波形、不相似差別，劃分判讀。

第四，針對(duì)波形連續(xù)性，在相同截面上，反射波在鄰近測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生時(shí)間較為相似，在此種情況下，反射波對(duì)應(yīng)相位軸線(xiàn)變化平緩，測(cè)線(xiàn)方向延伸長(zhǎng)度，屬于人機(jī)交互判別面的操作準(zhǔn)則。當(dāng)原有連續(xù)線(xiàn)中斷時(shí)，變化劇烈，則獲取異常變化特征。

3.探測(cè)結(jié)果分析

通過(guò)探地雷達(dá)技術(shù)探測(cè)，能夠準(zhǔn)確劃分不同地質(zhì)特征成像表現(xiàn)?；谔降乩走_(dá)檢測(cè)結(jié)果依據(jù)，對(duì)管道洞冒頂進(jìn)行判斷。此種情況下，可以將探測(cè)區(qū)域進(jìn)行如下劃分：表面發(fā)現(xiàn)裂縫脫空區(qū)域、未發(fā)現(xiàn)潛伏脫空區(qū)域、正常區(qū)域、潛伏松弛區(qū)域。在上述區(qū)域中，脫空面積達(dá)到39m2，松弛面積達(dá)到25m2。在脫空區(qū)域中，坍塌高度約為5m。應(yīng)用探地雷達(dá)技術(shù)探測(cè)，可以獲得準(zhǔn)確結(jié)果，因此在不影響正常生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好現(xiàn)場(chǎng)安全警戒?，F(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械設(shè)備，嚴(yán)禁深入到危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)。

將探地雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果作為依據(jù)，洞內(nèi)坍塌數(shù)量少。對(duì)于已塌陷部位，選擇C20強(qiáng)度混凝土回填處理，處理量約為280m3。然而施工影響大，極易出現(xiàn)塌陷問(wèn)題。所以，應(yīng)用固結(jié)灌漿措施予以處理。托送區(qū)域下方存在嚴(yán)重破壞，為松弛區(qū)域，吸漿量非常大。在施工建設(shè)期間，應(yīng)用砂漿灌注，之后采用水泥漿灌注，整體耗漿量比較大，約為1500m3。處理沉陷問(wèn)題后，及時(shí)恢復(fù)施工，由于灌漿攝入量準(zhǔn)確，因此不會(huì)加大邊坡抗剪壓力。此外，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器可知，變形變化不明顯，可以確保后續(xù)施工操作的安全性。

4.注意事項(xiàng)與設(shè)備保養(yǎng)

第一，完成設(shè)備使用之后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)拆卸電池。第二，對(duì)于探地雷達(dá)接口位置，嚴(yán)禁沾水，尤其是連接電子單元、天線(xiàn)、電池安裝。第三，探地雷達(dá)充電操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制時(shí)間，不能完全用完電量之后再充電，應(yīng)該隨充隨用。主要由于鋰電池?zé)o記憶性。第四，探地雷達(dá)長(zhǎng)時(shí)間未使用時(shí)，則必須充滿(mǎn)電量，連接系統(tǒng)之后，在室內(nèi)運(yùn)行60min。第五，更換新電池時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好3次完全放電，每次充電時(shí)間達(dá)到12h，之后按照標(biāo)準(zhǔn)要求，做好充電與使用處理。第六，設(shè)備使用結(jié)束后，檢查配件齊全性，以免影響下次使用。第七，設(shè)備使用之前，做好電池充電處理。指示燈轉(zhuǎn)為綠色之后，可以停止充電。第八，在使用設(shè)備時(shí)，注重保護(hù)光纖與接口。使用結(jié)束后，套盒接口帽、光纖套，避免灰塵進(jìn)入，影響數(shù)據(jù)傳輸，確保設(shè)備運(yùn)行性能與質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在探測(cè)建筑地基基礎(chǔ)時(shí)，合理應(yīng)用探地雷達(dá)技術(shù)，既可以確保探測(cè)任務(wù)完成的高效性與順利性，還可以確保探測(cè)結(jié)果的可信度與準(zhǔn)確性，為后期建筑工程施工提供依據(jù)，全面維護(hù)地基基礎(chǔ)處理效果。在實(shí)際應(yīng)用房屋地基基礎(chǔ)檢測(cè)時(shí)，首先注重參數(shù)選擇與觀測(cè)系統(tǒng)，遵循反射波判別準(zhǔn)則，科學(xué)分析探測(cè)結(jié)果，同時(shí)做好注意事項(xiàng)與設(shè)備保養(yǎng)，以此維護(hù)建筑工程施工建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)施工企業(yè)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展。