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摘要：现如今，城镇化建设在不断推进，进而形成了一个稳定而密集的公路网，已经投入运营的公路项目长时间受到车辆碾压与多种自然性因素的影响，使得公路工程出现沉陷、脱空、离析、踏遍与裂隙等隐患，严重影响着公路工程的使用质量与运营安全。因此，为降低公路交通安全事故的发生概率，必须加强对公路路面的无损化检测，从中获取精准的检测信息，以求为公路交通运行提供条件。而今，为实现对公路路面的无损检测，应将地质雷达应用其中，借助雷达的现代化、实时性，从中获取路面无损检测信息，得知精准的病害信息，及时对病害开展处理，以降低损失，延长公路的使用寿命，进而充分发挥好公路这一基础交通设施的重要作用，以促进社会经济的全面发展。
关键词：地质雷达；公路路面；无损检测；应用
1、地质雷达技术的检测原理
地质雷达与探空雷达的检测原理大致相同，使用高频电磁波（主频为数十数百乃至数千兆赫）以宽频带短脉冲的方式，从地面进行发射天线向地下辐射，当它遇到地下介质或者介质分界面时发生反射，并返回发射器，被专门接收信息的接收天线接收，被计算机记录下来，经过信息整理之后形成雷达剖面图。因为电磁波在介质中运动时，其传播路径、磁场强度以及电磁波的波形会受介质的特点和几何形态影响。所以在接收到的电磁波特点、传播时间、幅度、频率和波形等，必须进行雷达图像的整理，才能进行确定公路的情况。雷达图像剖面图是通过脉冲反射波的波形形式展现的。其波形通过变面积形式进行展现，或者通过灰度或彩色剖面形式进行展现。并通过同相轴或等灰线、等色线进行表示反射面的情况。在波形记录图上根据各测点均以测线的铅垂方向确定波形，即可形成完整的雷达成像剖面，使人们可以清楚地看到公路路面的损坏程度。
2、应用地质雷达技术的物理前提
结合地质雷达技术的基本运行原理，可将该技术应用到公路路面的无损检测中，可介质地质雷达技术来检测路面隐患与病害，实施该项技术的物理前提是：路面基层和上介质层、下介质层间，缺陷异常体和周围介质间，两部分间的电性存在严重差异，尤其是在介电性系数，而介电常数又会影响材料结构、组成成分等信息，也会影响含水量与孔隙度。而今，纵观我国的公路路面基层施工实况，了解到基层以水泥稳定土、石灰稳定土、石灰和水泥稳定粒料等铺筑性材料，且材料性质不同，介电常数也会发生改变。通常情况下，路面基层的湿度很大，应用砾石、石灰、土与粉煤灰等集料，此类集料的介电常数较大；而路面层主要是使用水泥混凝土与沥青混合料，此类材料湿度小，介电常数小；而在基层的下部垫层材料应以二灰土、石灰土与碎石砾等为主，此类材料具有很大的孔隙，且含水量也比较高。
3、公路路面病害原因
公路路基往往由于混凝土含水量过多、整体承载能力不高、混凝土内外温差过大，压实度不足等缺陷，导致路基发生沉降，出现空洞、暗穴，甚至会出现滑坍等情况。路面在车辆超重的影响和风霜雨雪的侵袭下，会逐渐降低公路的使用性能，出现公路路面沉降、车辙推移以及裂缝增多等现象。其次由于公路结构层透水性不强引起路面集水，出现公路体软弱等情况。公路损害的原因不是单一的，出现公路质量不过关，风霜雨雪的侵袭过多以及人为因素等也会导致公路病害。路基存在问题与路面存在问题也不是单一的，是两者相互作用、互相影响而形成的。所以在公路损害的检测中，查清楚其发生原因是非常有必要的。现在公路路面检测方法有很多，但能准确地检测出公路损坏的原因的方法并不是很多，如果不能准确地检测出公路损害的根本原因，只能导致公路的后期维护没有针对性、花费了大量的人力物力之后也无法得到真正的解决。
4、地质雷达在公路路面无损检测中的应用
公路路面的结构呈现层次性分布，铺筑在每层的材料在介电性参数上存在一定的差异性，处在正常状态下的路面基层图像色谱图表现为近水平线型展布，且每层的信号强度参数保持一致，这都表现与反映在实际的图像上，使得图像没有更为明显的变化。
4.1 公路路面裂紋检测
裂缝在公路病害异常损坏的情况中比较常见。从雷达探测原理得出，反射波的频率越高起伏越明显，探测裂缝的深度越浅，公路探测情况的就越清晰；反之反射波的频率越高起伏越不明显，探测裂缝的深度越深，公路探测情况的就越模糊。雷达探测只能探测裂缝较浅的部分较深的裂缝可以使用超声波法进行探测。较深的裂缝表现为向两边分散的有倾斜度的同相轴，裂缝较浅的雷达图象异常与此相似，但波形起伏不大。
4.2 密实度不均匀的检测
若公路路面的密实度存在不均匀的情况，如离析、压实度与湿度等都不够均匀，极易使得介电常数出现变化与差异，在此环节电磁波会产生发射行为，在地面位置上能够接受到来自雷达探测所提供的剖面图像。若密实度不够均匀，异常幅度很可能会变大，对边界进行判断时所使用的定性方法是：一旦出现路面不均匀现象，边界位置会出现连续性的反射波，且同相轴呈现弯曲与中断现象，波越长，波幅也会呈现明显的变化，波组也会发生明显的变化。
4.3 公路路面钢筋网检测
要探测公路路面钢筋网的损坏情况时，可以使用雷达探测进行探测。由于公路钢筋对铁磁性的物质感应特别敏感，所以运用电磁波原理可以有效地检查出公路路面钢筋网的具体情况。电磁波检查表现为同相轴有明显的波峰突起，其图象显示跟钢筋的损耗程度有关，损耗程度轻时同相轴呈小弧行，损耗程度严重时则连成了一片。
4.4 路面局部脱空检测
纵观公路路面的局部脱空情况，从来理论角度来看，属于基层与面层相结合的密实区域，层次间的反射性差，且波形表现更为平缓、规则，不存在杂乱反射的问题。若路面结构中积水未能及时得到排除，会让地表水逐步下渗，会让基层与面层呈现疏松的状态，出现了局部的脱空现象。在此种状态下，层次间的介质介电常数存在着很大的差异，结合波传播性质、雷达波的发射界面，整个反射节目越明显，波的传播速度就会越来越低。
5、结束语
综上所述，将地质雷达应用到公路路面无损检测工作之中，相较于传统的检测方法，对路面无损检测的结果更为精准、有效，且数据信息获取速度快捷，能大大提高公路路面无损检测质量，以便及时做出正确而及时的反应。在路面无损检测中应用地质雷达技术，主要针对离析、裂隙、塌陷、脱空等路面损坏问题，实现对路面的全面监控，能获取真实、有效的检测数据，便于相关人员以获取精准的信息，以求应用到新建工程项目的质量验收之中，能大大降低质量缺陷发生的概率，从而达到控制路面质量的目的。
参考文献：
[1]地质雷达在公路路面厚度检测中的应用[J].李冷雪.交通世界.2016（11）.
[2]地质雷达在公路路面无损检测中的应用[J].朱能发，孙士辉，陈坚.工程地球物理学报.2014（04）.
（作者单位：四川城市职业学院）
关键词：地质雷达；公路路面；无损检测；应用
1、地质雷达技术的检测原理
地质雷达与探空雷达的检测原理大致相同，使用高频电磁波（主频为数十数百乃至数千兆赫）以宽频带短脉冲的方式，从地面进行发射天线向地下辐射，当它遇到地下介质或者介质分界面时发生反射，并返回发射器，被专门接收信息的接收天线接收，被计算机记录下来，经过信息整理之后形成雷达剖面图。因为电磁波在介质中运动时，其传播路径、磁场强度以及电磁波的波形会受介质的特点和几何形态影响。所以在接收到的电磁波特点、传播时间、幅度、频率和波形等，必须进行雷达图像的整理，才能进行确定公路的情况。雷达图像剖面图是通过脉冲反射波的波形形式展现的。其波形通过变面积形式进行展现，或者通过灰度或彩色剖面形式进行展现。并通过同相轴或等灰线、等色线进行表示反射面的情况。在波形记录图上根据各测点均以测线的铅垂方向确定波形，即可形成完整的雷达成像剖面，使人们可以清楚地看到公路路面的损坏程度。
2、应用地质雷达技术的物理前提
结合地质雷达技术的基本运行原理，可将该技术应用到公路路面的无损检测中，可介质地质雷达技术来检测路面隐患与病害，实施该项技术的物理前提是：路面基层和上介质层、下介质层间，缺陷异常体和周围介质间，两部分间的电性存在严重差异，尤其是在介电性系数，而介电常数又会影响材料结构、组成成分等信息，也会影响含水量与孔隙度。而今，纵观我国的公路路面基层施工实况，了解到基层以水泥稳定土、石灰稳定土、石灰和水泥稳定粒料等铺筑性材料，且材料性质不同，介电常数也会发生改变。通常情况下，路面基层的湿度很大，应用砾石、石灰、土与粉煤灰等集料，此类集料的介电常数较大；而路面层主要是使用水泥混凝土与沥青混合料，此类材料湿度小，介电常数小；而在基层的下部垫层材料应以二灰土、石灰土与碎石砾等为主，此类材料具有很大的孔隙，且含水量也比较高。
3、公路路面病害原因
公路路基往往由于混凝土含水量过多、整体承载能力不高、混凝土内外温差过大，压实度不足等缺陷，导致路基发生沉降，出现空洞、暗穴，甚至会出现滑坍等情况。路面在车辆超重的影响和风霜雨雪的侵袭下，会逐渐降低公路的使用性能，出现公路路面沉降、车辙推移以及裂缝增多等现象。其次由于公路结构层透水性不强引起路面集水，出现公路体软弱等情况。公路损害的原因不是单一的，出现公路质量不过关，风霜雨雪的侵袭过多以及人为因素等也会导致公路病害。路基存在问题与路面存在问题也不是单一的，是两者相互作用、互相影响而形成的。所以在公路损害的检测中，查清楚其发生原因是非常有必要的。现在公路路面检测方法有很多，但能准确地检测出公路损坏的原因的方法并不是很多，如果不能准确地检测出公路损害的根本原因，只能导致公路的后期维护没有针对性、花费了大量的人力物力之后也无法得到真正的解决。
4、地质雷达在公路路面无损检测中的应用
公路路面的结构呈现层次性分布，铺筑在每层的材料在介电性参数上存在一定的差异性，处在正常状态下的路面基层图像色谱图表现为近水平线型展布，且每层的信号强度参数保持一致，这都表现与反映在实际的图像上，使得图像没有更为明显的变化。
4.1 公路路面裂紋检测
裂缝在公路病害异常损坏的情况中比较常见。从雷达探测原理得出，反射波的频率越高起伏越明显，探测裂缝的深度越浅，公路探测情况的就越清晰；反之反射波的频率越高起伏越不明显，探测裂缝的深度越深，公路探测情况的就越模糊。雷达探测只能探测裂缝较浅的部分较深的裂缝可以使用超声波法进行探测。较深的裂缝表现为向两边分散的有倾斜度的同相轴，裂缝较浅的雷达图象异常与此相似，但波形起伏不大。
4.2 密实度不均匀的检测
若公路路面的密实度存在不均匀的情况，如离析、压实度与湿度等都不够均匀，极易使得介电常数出现变化与差异，在此环节电磁波会产生发射行为，在地面位置上能够接受到来自雷达探测所提供的剖面图像。若密实度不够均匀，异常幅度很可能会变大，对边界进行判断时所使用的定性方法是：一旦出现路面不均匀现象，边界位置会出现连续性的反射波，且同相轴呈现弯曲与中断现象，波越长，波幅也会呈现明显的变化，波组也会发生明显的变化。
4.3 公路路面钢筋网检测
要探测公路路面钢筋网的损坏情况时，可以使用雷达探测进行探测。由于公路钢筋对铁磁性的物质感应特别敏感，所以运用电磁波原理可以有效地检查出公路路面钢筋网的具体情况。电磁波检查表现为同相轴有明显的波峰突起，其图象显示跟钢筋的损耗程度有关，损耗程度轻时同相轴呈小弧行，损耗程度严重时则连成了一片。
4.4 路面局部脱空检测
纵观公路路面的局部脱空情况，从来理论角度来看，属于基层与面层相结合的密实区域，层次间的反射性差，且波形表现更为平缓、规则，不存在杂乱反射的问题。若路面结构中积水未能及时得到排除，会让地表水逐步下渗，会让基层与面层呈现疏松的状态，出现了局部的脱空现象。在此种状态下，层次间的介质介电常数存在着很大的差异，结合波传播性质、雷达波的发射界面，整个反射节目越明显，波的传播速度就会越来越低。
5、结束语
综上所述，将地质雷达应用到公路路面无损检测工作之中，相较于传统的检测方法，对路面无损检测的结果更为精准、有效，且数据信息获取速度快捷，能大大提高公路路面无损检测质量，以便及时做出正确而及时的反应。在路面无损检测中应用地质雷达技术，主要针对离析、裂隙、塌陷、脱空等路面损坏问题，实现对路面的全面监控，能获取真实、有效的检测数据，便于相关人员以获取精准的信息，以求应用到新建工程项目的质量验收之中，能大大降低质量缺陷发生的概率，从而达到控制路面质量的目的。
参考文献：
[1]地质雷达在公路路面厚度检测中的应用[J].李冷雪.交通世界.2016（11）.
[2]地质雷达在公路路面无损检测中的应用[J].朱能发，孙士辉，陈坚.工程地球物理学报.2014（04）.
（作者单位：四川城市职业学院）