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SL-GPR无线探地雷达——让道路深层病害检测治理更科学

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道路作为人民出行、物资流通的重要通道,已经和我们的生活密不可分。无论是高速公路还是国省干线,每时每刻都在为国家和社会的各种资源流动发挥着重要作用。各种道路在设计和修建之初就有不同的建设标准、养护周期和使用年限,但现实中恶劣的使用环境如极端气候、雨雪、重型车辆增多、周边及路基施工等均有可能造成道路的“健康”状况在短时间内急剧恶化。
为保证道路使用安全,无论哪种外因造成的道路病害都必须及时进行处治。对已经引起路面缺陷的病害其处治点比较明确,对尚未发展至路面的深层病害则需使用一种“透视”设备来发现其的位置。此外,当深层病害被发现并处治后,处治效果的好坏也需要一种“透视”设备进行检测和判别。而能同时满足这两个要求的“透视”设备,就是题目中提到的SL-GPR无线探地雷达。
探地雷达是借助电磁波实现对介质内部物质分布情况探测的一种方法,以便捷、快速、准确、无损、结果直观等优势被广泛应用于考古、地质、军事和工程行业。从外观结构上讲探地雷达可分为天线、主机、显示器和测距仪(适用于距离激发模式),在探测过程中雷达主机控制发射天线向地下发射高频脉冲电磁波,电磁波进入地下遇到电性变化界面后发生反射,反射信号被接收天线接收后通过主机处理以波形状态显示在显示器上,供现场人员初步了解地下情况,如图1。

案例展示一:
某段施工场地,由测量队伍发现围挡内侧施工便道存在下沉现象,施工方怀疑是路基松散和空洞导致路面下沉,但不清楚松散、空洞位置分布及深度,我公司检测人员勘察现场后,对下便道沉区域及周围进行雷达检测,将采集数据进行室内处理后,发现1处松散和3处轻微空洞,数据采集现场如图2,雷达检测剖面如图3(a)。

发现地下空洞之后,施工方立即使用钻孔方式对对松散、空洞区域进行验证,4处病害与检测结果完全符合,之后使用混凝土材料对松散、空洞位置进行填筑,填筑之后施工方要求对相同位置进行二次检测,检测结果如图3(b)。

对比分析注浆前后检测结果发现,在检测到的病害位置处定点打孔并使用混凝土进行填筑后,路面下方的松散、空洞病害几乎完全消失,处治效果良好。
反射裂缝始于基层,向上发展直至路面形成贯通裂缝,该类型的裂缝能将外界的水直接引入基层,若不及时处治,则车辆碾压形成“泵吸效应”会使病害快速发展,导致裂缝下部常伴随基础松散和破碎,路面也会出现翻浆或坑槽,如不及时处治,将严重影响道路的行车舒适性。
案例展示二:
某高速路段路面出现裂缝后,武汉世隆科技有限公司及时组织专业处治团队赴现场进行病害处治,裂缝处治前首先使用探地雷达对裂缝进行检测,确定裂缝病害程度给施工方案提供参考,处治结束后再次使用探地雷达对原位置进行检测,确认裂缝病害处治效果。

分析裂缝病害处治前的雷达剖面图5(a)得知,裂缝病害底部深度在约45cm,裂缝病害较严重且缝壁两侧伴随有轻度松散病害,图5(b)是进行过病害处治后的雷达检测剖面,裂缝已经被处治材料充填,缝壁两侧的松散病害也完全消失,病害处治效果良好。
SL-GPR无线探地雷达的其他应用:
以上仅是探地雷达在道路工程行业中很常规的一些应用案例,两个案例充分说明探地雷技术能极大地提升了工程的施工效率和质量。此外,探地雷达作为一种可靠的检测手段还可以应用于梁板的保护层厚度检测、钢筋混凝土构件内钢筋的位置和数量检测、隧道衬砌空洞检测、沥青混凝土面层厚度检测、高填方路堤渗水探测等。
我国的高速公路总里程几乎每年都有数千公里的增长,对于庞大的路网无论是路面、桥梁、隧道,每一部分的养护工作都至关重要,科学的养护能使公路获得二次生命,科学的手段也能让养护工作事半功倍,将探地雷达技术应用在道路工程行业必会使“悄无声息”发展的隐性病害暴露于无形,也必会让每一个养护方案更合理、更科学。


1楼2022-07-19 11:01回复