城市道路檢測(cè)MALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用

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[摘要]在城市化建設(shè)過(guò)程中，為能有效保障城市道路工程使用安全，需要做好道路的檢測(cè)工作，能及時(shí)了解道路的狀況，并能結(jié)合檢測(cè)的結(jié)果提供相應(yīng)的處理方案。城市道路檢測(cè)的技術(shù)不斷發(fā)展，其中mala地質(zhì)雷達(dá)就是比較重要的檢測(cè)技術(shù)方式。主要就城市道路缺陷狀況以及常見(jiàn)檢測(cè)方法進(jìn)行闡述，然后就MALA地質(zhì)雷達(dá)在城市道路檢測(cè)中應(yīng)用的原理以及應(yīng)用實(shí)踐詳細(xì)探究，希望能通過(guò)從理論角度對(duì)MALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用分析，能為城市道路檢測(cè)工作的順利開(kāi)展起到積極作用。

[關(guān)鍵詞]城市道路檢測(cè)；MALA地質(zhì)雷達(dá)；應(yīng)用價(jià)值

城市化迅速發(fā)展背景下，由于城市道路的建設(shè)需求大，使用的要求也不斷提高，保障城市道路的建設(shè)質(zhì)量就成為比較關(guān)鍵的因素。城市道路施工工藝以及車(chē)輛碾壓和材料應(yīng)用等相應(yīng)的因素，都會(huì)對(duì)城市道路質(zhì)量產(chǎn)生影響，造成各種病害發(fā)生，這對(duì)居民日常出行也會(huì)造成直接影響，所以在對(duì)城市道路檢測(cè)工作的開(kāi)展方面是比較重要的，只有運(yùn)用科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)，才能有助于提高道路檢測(cè)的質(zhì)量，為實(shí)際檢測(cè)工作的順利開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.城市道路缺陷狀況以及常見(jiàn)檢測(cè)方法

1.1城市道路缺陷狀況

城市道路的缺陷問(wèn)題原因是多方面的，交通負(fù)荷量過(guò)大，使得交通擁擠堵塞，對(duì)路面結(jié)構(gòu)會(huì)形成很大的破壞，城市化發(fā)展背景下，保障城市道路的質(zhì)量安全愈來(lái)愈重要，為能有效提升道路的建設(shè)質(zhì)量，要對(duì)道路缺陷的發(fā)生原因進(jìn)行了解，從而才能有助于在預(yù)防方面針對(duì)性實(shí)施[1]。城市道路的缺陷類(lèi)型多樣，而出現(xiàn)缺陷的問(wèn)題也是多樣的，路基的不密實(shí)的缺陷問(wèn)題是比較重要的缺陷類(lèi)型，主要是路基開(kāi)挖和施工時(shí)候，機(jī)械擾動(dòng)以及生產(chǎn)質(zhì)量沒(méi)有得到有效控制，造成了擾動(dòng)，這就造成大范圍地層發(fā)生松散以及塌陷的問(wèn)題。再者，頂部脫空的問(wèn)題也是比較常見(jiàn)的，這一缺陷問(wèn)題主要是地下工程施工擾動(dòng)所致，或者是路基在壓實(shí)的時(shí)候存在局部不均勻沉降造成，對(duì)這一缺陷問(wèn)題要充分重視，避免受到該因素影響對(duì)道路的質(zhì)量產(chǎn)生很大程度的威脅。另外，道路塌陷的缺陷問(wèn)題，主要是地表路基以下的巖土體在單獨(dú)自然以及人為或是兩者作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生陷落，在地面形成塌陷坑，這一缺陷問(wèn)題對(duì)人身安全也會(huì)造成很大程度威脅。

1.2城市道路缺陷常見(jiàn)檢測(cè)方法

為能保障城市道路的安全，這就需要在對(duì)道路的缺陷檢測(cè)過(guò)程中能加強(qiáng)方法的科學(xué)化選擇，只有在選擇合適的檢測(cè)方法基礎(chǔ)上，才能真正為城市道路檢測(cè)的質(zhì)量控制打下基礎(chǔ)[2]。道路的檢測(cè)采用無(wú)損檢測(cè)的方式是比較關(guān)鍵的，這也是首選的檢測(cè)方式，無(wú)損檢測(cè)的方法中有電法以及磁法等檢測(cè)的技術(shù)，但這些檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用都有著各自的優(yōu)勢(shì)和不足。如以下常用的道路缺陷檢測(cè)方法的應(yīng)用：

1.2.1電法常用檢測(cè)方法城市道路缺陷檢測(cè)的過(guò)程中，選擇無(wú)損檢測(cè)采用電法檢測(cè)的技術(shù)是比較常見(jiàn)的，這一檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能有助于獲得精細(xì)的大尺度城市內(nèi)部隱伏缺陷，像是結(jié)構(gòu)以及斷層產(chǎn)狀等都能進(jìn)行有效檢測(cè)。施工效率比較更好，二次觀測(cè)以及對(duì)低阻體比較靈敏，現(xiàn)場(chǎng)布置也比較迅速，能結(jié)合具體的需要通過(guò)多種電極布設(shè)的方式，二次開(kāi)發(fā)軟件相對(duì)比較常數(shù)[3]。這一檢測(cè)的方法有不同的類(lèi)型，如高密度電法以及電阻率層析法等。但該檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也有著一些不足，主要體現(xiàn)在觀測(cè)的結(jié)果過(guò)多造成故障率增大，研究提存在尺寸效應(yīng)相應(yīng)問(wèn)題。

1.2.2磁法常用檢測(cè)方法城市道路檢測(cè)中采用磁法的方式也是比較常用的，通過(guò)這一檢測(cè)方法的應(yīng)用，主要的優(yōu)勢(shì)就是能粗略了解深部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，尤其是大尺度的斷裂識(shí)別能發(fā)揮積極作用，能對(duì)確定城市地質(zhì)區(qū)塊便捷，以及識(shí)別城市內(nèi)大型大構(gòu)造等發(fā)揮積極作用。該檢測(cè)方法也有著不同的技術(shù)類(lèi)型，如EH4電磁法以及（CSAMT）、MT大地電磁法等等，這一檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用也存在著一些不足之處，主要體現(xiàn)在淺部地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征以及小規(guī)模構(gòu)造分別能力差上，檢測(cè)的精度有限[4]。

2.MALA地質(zhì)雷達(dá)在城市道路檢測(cè)中應(yīng)用原理及實(shí)踐

2.1MALA地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用原理

城市道路的檢測(cè)過(guò)程中對(duì)MALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用，是按照相應(yīng)技術(shù)原理開(kāi)展的，MALA地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用中是向地下勘探的目標(biāo)進(jìn)行發(fā)射高頻脈沖電磁，進(jìn)行探測(cè)目標(biāo)體，這樣在電磁波介質(zhì)中傳播的時(shí)候，路徑和電磁場(chǎng)強(qiáng)度等受到介質(zhì)電性性質(zhì)和幾何形態(tài)的因素影響，接收到的介質(zhì)界面反射波的幅度以及旅行時(shí)間等結(jié)合之下進(jìn)行分析介質(zhì)結(jié)構(gòu)[5]。電磁波傳播和介質(zhì)電性之間有著緊密的聯(lián)系，介質(zhì)電性有電導(dǎo)率μ以及介電常數(shù)ε，電導(dǎo)率μ影響電磁波穿透深度，介電常數(shù)ε對(duì)物體中傳播的速度產(chǎn)生影響，電性界面是電磁波傳播速度界面，不同地質(zhì)體的電性是不同的，不同電性地質(zhì)體分界面會(huì)有不同回波，通過(guò)下圖1能夠?qū)ALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用工作原理進(jìn)行了解。MALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用過(guò)程中在雷達(dá)天線的作用下，能對(duì)隱蔽目標(biāo)全斷面掃描，獲得垂直二維剖面圖像，工作過(guò)程中系統(tǒng)在天線的作用下向地下發(fā)射電磁波，信號(hào)在介質(zhì)內(nèi)部傳播，遇到介電差異大的介質(zhì)界面發(fā)生反射，以及折射等。兩種介質(zhì)的介電常數(shù)差異通常是比較大的，反射電磁波能量大，反射會(huì)的電磁波被和發(fā)射天線同步移動(dòng)接收天線接收，雷達(dá)主機(jī)進(jìn)行精確記錄反射回的電磁波運(yùn)動(dòng)特征[6]。采用信號(hào)技術(shù)進(jìn)行處理，這樣才能有助于形成全斷面掃描圖，在這一圖的基礎(chǔ)上工作人員能對(duì)雷達(dá)圖像判讀，能對(duì)地下的目標(biāo)物狀況進(jìn)行進(jìn)行了解，對(duì)道路的狀況能進(jìn)行相應(yīng)的了解。

2.2MALA地質(zhì)雷達(dá)在城市道路檢測(cè)中的應(yīng)用實(shí)踐

城市道路檢測(cè)工作的開(kāi)展過(guò)程中，要注重在應(yīng)用MALA地質(zhì)雷達(dá)的時(shí)候能夠做到科學(xué)合理，嚴(yán)格按照技術(shù)應(yīng)用的要求進(jìn)行落實(shí)，從整體上保障MALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用質(zhì)量，從以下應(yīng)用實(shí)踐方面加強(qiáng)重視：

2.2.1注重布線測(cè)量工作的實(shí)施城市道路檢測(cè)過(guò)程中采用MALA地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，在前期的準(zhǔn)備工作要完善，能夠保障現(xiàn)場(chǎng)的布線測(cè)量工作和實(shí)際工作的要求相適應(yīng)，從而才能真正為后續(xù)的各項(xiàng)工作開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。布線測(cè)量工作的實(shí)施中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)范圍要明確，探測(cè)區(qū)域覆蓋現(xiàn)場(chǎng)的隱患以及探測(cè)的深度等要明確，結(jié)合擬建的標(biāo)段工程特征以及相應(yīng)的管控對(duì)象巖土工程特征，進(jìn)行針對(duì)性布置，在布置的時(shí)候按照最小工作量達(dá)到最佳管控的效果目標(biāo)開(kāi)展。地質(zhì)雷達(dá)法的應(yīng)布置用通常結(jié)合異常點(diǎn)類(lèi)型以及空間位置，通過(guò)井字型布置原則進(jìn)行落實(shí)，縱橫分布兩條測(cè)線，將管控探測(cè)的各項(xiàng)工作進(jìn)行完善，原則上布置四條測(cè)線，月入過(guò)是由于環(huán)境條件以及工程需要，測(cè)線布置要能結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的狀況做好相應(yīng)調(diào)整，只有在布線測(cè)量工作方面加強(qiáng)質(zhì)量控制，才能為后續(xù)的正式檢測(cè)以及成果的精確獲得打下基礎(chǔ)。

2.2.2注重探測(cè)成果的有效處理MALA地質(zhì)雷達(dá)在道路檢測(cè)中應(yīng)用的時(shí)候，要注重在成果的處理分析環(huán)節(jié)加強(qiáng)質(zhì)量有效控制，如在原始數(shù)據(jù)的處理環(huán)節(jié)是比較關(guān)鍵的點(diǎn)，保障這一環(huán)節(jié)的處理質(zhì)量效果，才能有助于為道路的檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確獲得打下基礎(chǔ)。原始數(shù)據(jù)的處理需要應(yīng)用Reflexw軟件，能有助于就采集數(shù)據(jù)高效處理，在處理的時(shí)候要注重按照相應(yīng)的操作步驟實(shí)施，去直流漂移，以及信號(hào)深部振幅常數(shù)偏移，然后進(jìn)行靜校正切除，找到時(shí)間零點(diǎn)，增益操作過(guò)程中主要是就圖像深部信號(hào)放大處理[7]。然后水平噪聲去除，將水平信號(hào)去除，對(duì)于有直達(dá)波信號(hào)和固定源干擾要注重將其調(diào)整成一致的信號(hào)，設(shè)置100值，之越小水平信號(hào)去除的效果就越好。整體平均去除水平信號(hào)能力弱。然后要注重采用巴托沃斯帶通濾波的操作方式，去除整個(gè)信號(hào)頻段范圍沒(méi)有用的頻段信號(hào)，高截頻以及低截頻選擇，做好噪音的消除工作。通過(guò)在檢測(cè)的成果處理環(huán)節(jié)保障其質(zhì)量，就能有助于從整體上提高道路檢測(cè)中MALA地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用的效果，從整體上提升道路檢測(cè)的質(zhì)量水平。

2.2.3MALA地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用案例為能夠說(shuō)明MALA地質(zhì)雷達(dá)在道路檢測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用效果，通過(guò)MALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用案例的效果進(jìn)行說(shuō)明。某交通道路施工中，路面發(fā)現(xiàn)有明顯沉降的缺陷，需要物探測(cè)量對(duì)沉降原因做好相應(yīng)分析工作，并能準(zhǔn)確判斷?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)生沉降位置是在車(chē)道的中間，只能是通過(guò)平行于車(chē)道布線的方式，采用MALA地質(zhì)雷達(dá)的方式，天線頻率250MHz，足底探測(cè)的深度在十米左右，檢測(cè)的時(shí)候按照車(chē)道方向發(fā)生地面沉降位置水平進(jìn)行布置等間距四條測(cè)線，測(cè)線長(zhǎng)度每個(gè)二十米，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)相應(yīng)的處理效果圖能發(fā)現(xiàn)，距離起點(diǎn)15m的前后有長(zhǎng)度5m異常區(qū)域，這一區(qū)域電磁波的反射信號(hào)值是最多的，呈現(xiàn)近似水平帶狀的分布，有多次反射信號(hào)，能夠推斷是地下脫空。鉆孔驗(yàn)證是存在空洞問(wèn)題，然后最終采用灌漿處理的方式進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

3.結(jié)語(yǔ)

城市道路檢測(cè)過(guò)程中通過(guò)對(duì)MALA地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用，能有助于通過(guò)直觀的圖形分析的方式，對(duì)地下的狀況進(jìn)行了解，對(duì)于道路缺陷的問(wèn)題在準(zhǔn)確的分析基礎(chǔ)上針對(duì)性應(yīng)對(duì)，通過(guò)對(duì)MALA地質(zhì)雷達(dá)的有效應(yīng)用，從而有助于提高道路處理的質(zhì)量。

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作者：周謨煒 單位：深圳市勘察測(cè)繪院（集團(tuán)）有限公司環(huán)境地質(zhì)公司