1德州市泰达市政公用工程有限公司 山东德州 253000；2德州市供水总公司 山东德州 253000
摘要：当前公路工程高速发展，而公路质量检测在公路项目中占据非常重要的地位。探地雷达是一种现代化的无损检测科技，可以高效地针对公路项目施工质量与营运应用情况进行监测，并且现今这种技术已经在公路监测领域中渐渐得到普及。文章针对探地需达科技的工作机制进行分析，分析了这种技术在公路检测中的实际运用，并针对探地雷达勘探运用提出几点建议，提高了监测效率，保证了公路工程质量。
关键词：探地雷达；市政道路；检测技术
引言
随着城市市政基础设施建设的逐步完善，后期的改扩建成为当下面临的新问题。市政给排水管线在建设及维修等过程中，由于施工过程中不可避免的因素，导致路面出现不同病害，诸如不均匀沉降、开裂、错台等。而此病害的产生原因，多是在顶管施工过程中，路基土层出现了脱空、空洞、不密实等现象；或者是旧有排水管线，出现局部渗漏，带走路基中砂土形成空洞，进一步引发路面塌陷。
1传统路基路面检测技术不足
市政道路交通量大，施工质量要求高，必须做好施工质量控制和检测。在市政道路施工过程中，必须对路基路面结构进行全面的检验，确保施工质量。传统的路基路面检测技术采用随机选择的方法进行检验，这种方法在很长一段时间得到了广泛的应用，但仍具有一定的局限性，主要表现在以下两方面:1)检测结果代表性不足。由于是采用随机选取的方法确定检测点，检测点的选择具有任意性，代表性不足，在检测过程中可能会忽略一些有隐患的路段，产生质量隐患。2)检测结果不准确。采用传统检测方法进行日常检测过程中，检测结果不准确。特别是对一些路基路面结构中有孔洞或积水的问题，不能准确检测，造成检测结果不准确。因此，传统的检测技术的检测结果由于代表性和准确性不足，已经不能满足日益增长的交通运输要求的需要。必须选用先进的检测技术，而探地雷达检测技术检测速度快，准确率高，不损坏路基路面结构，可为市政道路施工质量提供有效保证。
2三维探地雷达检测组成分析
三维探地雷达检测系统的构成包含：配电电源、仪器主机、发射器、接收器、信号处置、结果呈现、收发天线、保存等部分。（1）发射器。发射器实质上是依靠线路存储能量，而且可以取得短期释放，形成较强的脉冲和单周期雷达信号，经过分离器以后传导到天线，利用天线将该电磁波传导到路面系统。（2）接收器。三维探地雷达检测接收器的关键是高速取样线路，根本作用即获取反射信号，也要扩大该种信号，然后将信号传导到信号处理弃，高效处置所获取的信号。（3）天线。天线可以完成电磁波信号发射和接收反射信号，公路三维探地雷达检测系统对应的天线包含以下两类：空气耦合型天线、地表耦合型天线。（4）分离机。射频发射时，于发射器和天线之间利用分离机完成联结，且在短时发射处理完成后，分离机断开发射器和天线间的联结，再次联结接收机和天线。分离机可以让接收器输入部件获得保护，而且可以使输入部件在发射器高能输出的状态下获得维护。（5）信号处理器及计算机。信号处理器的本质作用在于科学处置反射信号，计算机的功能在于完成信息和数据的采集、处理、保存、展示及探究。
3基于市政道路三维探地雷达检测技术的应用
3.1数据收集
运用车载三维地基穿透雷达系统能够快速完成新市西街项目路段扫描，在进行新市西街项目路段扫描过程中扫描车辆速度可达60km/h～80km/h。在确保设备安全使用的前提下，研究道路状况、获取参数、检测速度之间的协调关系，确定三维地面穿透雷达在数据获取中的基本数据参数。根据不同的检测任务(空洞检测、管线检测、非金属管线检测等)，研究三维地面穿透雷达的最佳检测参数，检测最佳检测数据，包括检测叠加时间、纵向采样间隔等核心参数。每个采样点多次收集叠加次数的数量，采用平均值排除噪声信号影响，但叠加次数的增加会影响收集速度。
采样间隔是雷达行进方向的采样间隔，影响水平界面的雷达分辨率。通常，目标上至少有三个采样点，即目标物长度小于1/3采样间隔。
3.2路基脱空。
检测路基脱空时，脱空孔口会加强重复反射波，而且在很长时间内无法消散，而侧向反射波很弱，所以局部独立的性质比较明显。反射相位与入射波处在同向状态下，而与路基层表面反射波相位处在相反状态下，假设确定空洞上、下表面反射波相差的实际时长，就可以确定空洞的具体深度及范围，这样就可以有效实现检测路基脱空情况的目标。（3）路基下沉。路基下沉将令路基断面产生变形和层位偏移情况。于雷达剖面上，路基下沉现象的显示指同相轴已不处在同个水平线上，产生倾斜度，而路基下沉的实际程度可以通过倾斜深度及宽度表现出来。（4）路基断裂。由于地下裂纹、不均匀体将直接干扰电磁效应，从而造成雷达反射波波形产生畸变现象，而实际形成的情况与地下裂纹、不均匀体的范围有直接联系。路基内假设存在空洞裂纹等，在雷达上反映出呈低频、大振幅特殊的不规则强反射波等等。
3.3路基开裂
因为地下裂缝、不均匀体会对电磁效应产生一定影响，进而导致雷达反射波波形出现畸变问题，而实际产生的情况和地下裂缝、不均匀体的面积存在一定关联。路基中假如有空洞裂缝等，在雷达中反映为呈低频、大振幅特定的不规则强反射波等。图2(a)是某市政道路路基裂缝探测示意图，借助图像解析的方式，能得到L2横测线2.5～4.5m部位、1.5～9m深度区域的雷达反射波同相轴处于不连续的状态，因此就能得出结论:地层架构被影响;5～11m范围中的直线标注点反射波出现同相轴错动的现象，因此能得出结论:裂缝问题已经产生。
3.4测线布设
在使用探地雷达进行市政道路无损检测时，必须做好测线布设，准确确定测线方位，以保证路基路面结构的检测精度。工作人员应根据施工现场实际情况和对检测数据分析的基础上，采用剖面法进行检测。正式检测前首先选取天线频率，可采用多个天线组合使用，组成屏蔽天线组合对市政道路进行检测。如分别选择频率为100MHz，200MHz和400MHz三种天线，辐射时间宽度依次为10ns，5ns和2．5ns，依次递减，与之相对应的向下辐射的距离为1．0m，0．5m和0．25m。探地雷达检测应根据市政道路的复杂性和密集性，必要时加密测线间距。
3.5确定底界面的回波
在使用探地雷达进行市政道路检测前，首先通过提取界面同波信号源确定底界面的回波。现阶段，由于受到技术水平的限制，还不能准确区分路基界面与路面的反射波。检测过程中会产生干扰波，这就要求必须能够将检测波与干扰波区分开，并采取一定的技术手段抑制或找到干扰波，但前提是要准确确定底界面的回波信号。在检测过程中，我们探测图像上找到路面结构中最厚的位置，并进行对比分析。也可以通过对探测波形进行分析来确定，或者通过钻探的方法确定最厚位置。
结语
探地雷达在对路基病害进行检测时，根据实际探测深度需求，选择合适的中心频率，是十分重要的。路基存在不密实缺陷时，电磁波反射信号幅值较强，同相轴不连续、错断，且相位杂乱，呈区域化分布；而当路基出现脱空病害时，电磁波反射信号幅值增强，呈近似水平的带状分布，且有多次反射信号。因此，当电磁波频谱中出现上述两种情况，可判定为路基病害。对于探地雷达采集信号的后期处理，高频与低频稍有区别。对于低频信号，存在较为明显的水平层状驻波信号，需要经过陷波滤波，对干扰信号滤除。同时，带通滤波的频率选择，也是至关重要的。
参考文献
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