路桥检测中雷达检测技术的应用分析

路桥检测中雷达检测技术的应用分析

许少炼王江鸿

身份证号码：440582199012216971

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摘要：雷达检测技术是基于电磁波在不同介质中的传播特性来实现对路桥结构的检测。通过发射高频电磁波，当电磁波遇到不同介质的界面时会产生反射和折射，接收反射回来的电磁波信号，并对其进行分析处理，从而获得路桥结构的内部信息。本文对路桥检测中雷达检测技术的应用进行了深入分析，探讨了其在路桥检测中的具体应用，包括对路面结构厚度、裂缝及缺陷、路基密实度等方面的检测。同时分析了该技术的优势和存在的问题，并对其未来发展趋势进行了展望，为提高路桥检测的准确性和效率提供参考。

关键词：路桥检测；雷达检测技术；优势与问题

在交通运输业飞速发展的背景下，路桥工程建设规模日益扩大，质量与安全问题逐渐引起了人们的重视。高效的路桥检测技术是及时发现路桥结构存在缺陷与隐患，确保路桥安全运营的关键。雷达检测技术是无损检测的先进技术之一，其在路桥检测方面有其特有的优越性。它可以迅速而准确地获得路桥结构内部信息，从而为路桥养护与管理提供科学依据。文章将针对雷达检测技术在路桥检测过程中的运用展开详细的分析。

一、路桥检测中雷达检测技术的应用特点

就路桥检测而言，雷达检测技术因其特有的优势而扮演了重要角色，表现出许多显著应用特点：

一是雷达检测技术的非破坏性。这就决定了路桥检测过程中路桥结构不受破坏。尽管传统的检测手段，例如钻孔取样，可以获得某些信息，但这些方法可能会损害路桥的结构完整性，并可能在某种程度上对其使用寿命和安全性产生不良影响[1]。但是雷达检测技术是利用电磁波的发射和反射信号的接收来获得路桥内部信息的技术，不需要物理破坏路桥，确保检测时路桥完好无损，该非破坏性检测对已投入运营的重要路桥设施来说尤其重要，它能够在不损害交通正常运营的前提下对其实施检测，降低由于检测而造成的交通拥堵及安全风险。

二是雷达检测技术的高效性。其可以在短期内探测出大范围路桥区域。它比传统的检测方法在检测速度上有了很大的提高。比如当探测一段较长的公路路面时，雷达检测设备能够快速移动，不断发射电磁波和接收反射信号来快速获得路面各个部分的信息。从而使检测工作更有效率地进行，节省时间与人力成本。与此同时，有效的检测还方便对路桥进行及时的养护与管理，可以更快找出问题所在，采取相关措施来确保路桥安全运营。

三是雷达检测技术的准确性。其可以对路桥结构内的多种状况进行准确检测。分析电磁波反射信号可精确测定路面结构厚度、裂缝位置与深度以及路基密实度等主要参数。这一高精度检测能力帮助技术人员充分掌握路桥实际情况，从而为科学、合理地制定维护方案奠定精确基础。

二、路桥检测中雷达检测技术的应用方法

（一）路面结构厚度的检测

路桥检测过程中路面结构厚度的检测是非常关键的工作。雷达检测技术对此起到了至关重要的作用。路面结构厚度对道路承载能力、使用寿命和行车安全都有着直接影响，钻孔取芯法等常规路面厚度检测方法虽然比较直观，但是破坏性大，而且检测效率不高，代表性受到限制。而雷达检测技术可以对道路各层结构厚度进行快速准确的检测，同时不会对道路造成损伤[2]。

雷达探测路面结构厚度，其基本原理是根据电磁波在各种介质中传播速度不同而确定的，如图1所示，雷达波入射路面后，不同层界面上会出现反射波，测量反射波时间差可计算各层厚度。以普通沥青路面为例，通常包括面层、基层以及底基层。假定雷达波在空气中的传播速度C已知，沥青面层的传播速度是V1，基层的传播速度是V2。当雷达波从道路表面发出并在基层底部反弹的时间标记为T时，可以使用公式H1=C×T/(2×V1)来估算沥青面层的厚度H1。在实践中，雷达检测技术可以对大范围路面区域进行迅速覆盖，提升了检测效率。以一段10公里长、20米宽的高速公路的路面检测为例，使用传统的钻孔取芯法可能需要几天甚至更长的时间，尽管只能在有限的几个点上进行测量，雷达检测技术却能在短短几小时内完成对整个路段的全面检查，并能生成连续的厚度信息。

图1:雷达检测

雷达检测获得的路面结构厚度资料精度高，通常情况下，它的测量误差可在数毫米范围内。例如，在某高速公路路面厚度检测项目中，对多个路段进行雷达检测与钻孔取芯对比，结果显示雷达检测的平均误差仅为3.2毫米。这有助于对路面工程质量进行评价，并为后续维护决策奠定可靠基础。另外，雷达检测技术能够实时展示路面厚度分布状况，有助于检测人员迅速检测出厚度不均区域。例如，在某个城市的道路改建项目中，雷达探测显示某些路段的沥青表层厚度有明显的不同，最薄的部分仅为设计厚度的80%，而最厚的部分则高达设计厚度的120%。对于这些存在问题的地区，有关部门适时采取加铺或者铣刨的方式来保证路面整体质量及使用性能。

（二）裂痕和瑕疵的检测

裂缝和缺陷检测对于路桥检测具有重要意义，雷达检测技术对此具有优异的性能，路桥结构经过长时间的使用后，受车辆荷载、自然环境的作用，难免产生裂缝等缺陷，这些裂缝与缺陷若不能够被及时发现并加以治理，将会对路桥安全性与使用寿命造成严重的影响。传统裂缝检测方法多依赖人工目视检查，不仅检测效率低，且易产生漏检、误判等问题。但是雷达检测技术可以对路桥结构的裂缝和缺陷进行快速、准确的检测。雷达探测裂缝与缺陷的基本原理是，当电磁波与裂缝或者缺陷相遇时，会发生特殊反射与散射，对反射波进行特征分析，可识别出裂缝位置、深度及方向信息

[3]。如雷达波遭遇平行于路面的裂缝后，反射波强度显著增强，并在时间轴内有明显峰值。根据峰值位置及雷达波传播速度可推算裂缝深度。

（三）路基密实度的检测

在路桥检测中，路基密实度是保证道路质量与稳定性的关键环节，雷达检测技术对此具有举足轻重的地位，路基密实度对道路承载能力及使用寿命有着直接的影响，若路基密实度不够，则易造成路面沉降、裂缝等病害的发生，极大地影响行车安全。检测路基密实度的常规方法有灌砂法和环刀法，这些方法不但操作繁琐，且代表性受限。但是雷达检测技术可以快速、准确地对路基密实度状况进行检测。雷达探测路基密实度，其基本原理是根据不同密实度介质电磁波传播特征不同，雷达波入射路基后，传播速度及反射信号强弱受路基密实度影响较大。通常路基密实度越大，电磁波传播越迅速，反射信号强度也就越弱。对反射波进行特征分析可判定路基密实度状况。

在实践中，雷达检测技术能够快速探测大范围路基，例如，在对一段长达5公里、宽30米的道路路基进行检测时，使用传统的检测方法可能会花费数天甚至更多的时间，但雷达检测技术能够在短短几小时内完成这一任务。同时，雷达检测技术也能提供密实度连续数据，有利于检测人员对路基密实度分布状况有一个整体认识。

结束语

综上所述，雷达检测技术已经在路桥检测方面显示出极大优势与潜力。在科学技术不断进步与创新的今天，有理由坚信雷达检测技术也会得到不断地完善与发展，从而为路桥工程质量保障与安全运营提供更强大的支撑。在今后的道路桥梁检测中，要充分利用雷达检测技术优势并与其他先进检测技术相结合，才能不断提升检测精度与可靠性，从而为交通运输事业繁荣发展打下坚实基础。

参考文献

[1]李长生,杜翠,刘杰,张千里.基于探地雷达的路桥过渡段病害检测识别方法[J].铁道建筑,2022,62(08):19-22.

[2]杨柳.试析桥梁加固中路桥检测技术的应用[J].价值工程,2022,41(15):132-134.

[3]李克元.路桥工程的试验检测技术分析[J].居舍,2021(29):55-56.