地質雷達在橋頭搭板脫空檢測中的應用

2022-10-12 09:09:04 字數 1651 閱讀 2560

不同的地質結構或不同的工程實體需要不同的天線頻率。一般天線頻率越高,則探測深度越淺解析度越高;天線頻率越低,則探測深度越深,解析度越低。因此,地質雷達技術存在著探測深度與解析度的取捨或優選問題。

目前地質雷達所能探測的深度在50m以內,解析度最高達幾公釐,但由於深度的增加,解析度有較大的下降。同時探測深度與介質的含水量和電導率有較大的關係。

二、地質雷達儀器工作流程

地質雷達儀器主要由控制單元、發射天線、接收天線、膝上型電腦等部件組成。工作人員通過操縱膝上型電腦,向控制單元發出命令;控制單元接收到命令後,向發射天線和接收天線同時發出觸發訊號;發射天線觸發後,向地面發射頻率為幾十至幾千兆赫的高頻脈衝電磁波;電磁波在地下傳播過程中,遇到電性不同的介面、目標或局域介質不均勻體時,一部分電磁波反射回地面,由接收天線接收,並以資料的形式傳輸到控制單元,再由控制單元傳輸到膝上型電腦,以影象的方式顯示。對影象進行處理分析,便可得出地下介質分布情況,從而實現檢測的目的。

實際勘測時,一般採用剖面法(cdp)或展開法兩種方式,在一些特殊應用中還可採用透射法。地質雷達資料的解釋主要依據剖面的反射訊號特徵,特別是反射訊號的同相軸變化以及訊號的強弱(幅度),一般主要表現為層狀(線性同相軸)、管線狀(雙曲線同相軸)、洞穴狀(雙曲線同相軸)異常特徵。

三、地質雷達在橋頭搭板脫空檢測中的應用例項

文章運用地質雷達對某高速公路橋頭搭板脫空情況進行檢測。測試採用美國脈衝雷達公司生產的路用探地雷達rodar v,檢測時路面霤達採用頻率為500mhz天線,地質雷達採用頻率為100mhz天線,以滿足對測試深度的要求。德克薩斯交通科研所(tti)的對比試驗結果表明,pulse radar的天線效能為最好。

其主要效能技術指標為:

噪音與訊號比:≤2.5%

短期訊號穩定性:≤1.0%

長期訊號穩定性:≤3.0%

末端反射:≤15%

砼探測實驗:≥25%

時間標定偏差:≤2.0%

利用地質雷達獲取測試路段的波形圖和剖面圖,將測試路段地質雷達波形圖與彩色剖面圖和正常路段地質雷達波形圖與彩色剖面圖進行對比分析,確定橋頭搭板的脫空情況。

異常段判斷依據:(1)測試路段彩色剖面圖同正常略段相比有明顯變化;(2)測試路段地質雷達波形圖與正常路段相比。有較明顯的波峰表明路基區別於其它段,或者是含水量偏高,或者是有軟弱層等等。

通過路面雷達測試結果的分析,可初步確定橋頭搭板的脫空情況。測試結果分為輕度脫空、中度脫空、重度脫空三個等級,判別依據為各層間脫空大小。

選取某高速公路11處橋頭搭板狀況進行分析,測試結果表明11處橋頭搭板有1處嚴重脫空。1處中度脫空。9處輕度脫空,與實際情況基本吻合。

四、結語

通過近幾年公路檢測技術實踐資料來看,地質雷達技術是一種高速、安全的無損檢測技術,無論是在公路工程的常規檢測還是病害檢測,都可以取得明顯的社會效益和經濟效益。這種方法在公路檢測領域是值得大力推廣和應用的,高速公路建設中地質雷達的應用有著廣闊的前景。

但是地質雷達技術作為一種對隱蔽工程的探測手段,除了具有科學性的一方面外,同時也存在侷限性、多解性、片面性。例如高頻天線只能探測淺部問題,低頻天線只能探測深部問題,若同時探測深部和淺部問題,天線頻率的選擇就是乙個難題。另外。

在測試過程中也會遇到探測效果不理想的情況,這時就需要結合其它物探技術來一起解決問題。地質雷達技術目前在許多問題上只能給出定性的解釋,在定量解釋方面還不完善。但是可以預料,隨著技術的進步,地質雷達技術將在公路工程質量檢測方面發揮更大的作用。

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