橋梁橋面下缺陷檢測中RIS地質雷達技術的應用

皮映星（重慶工程職業(yè)技術學院,重慶　400054）

橋梁橋面下缺陷檢測中RIS地質雷達技術的應用

皮映星
（重慶工程職業(yè)技術學院,重慶400054）

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，橋梁規(guī)?；ㄔO發(fā)展中同樣也伴有各種橋梁病害，在橋頭的引道高填土中有不均勻的沉降，并使得橋梁橋面難以平整地與路面進行銜接。一旦有車輛駛過橋頭時，將會伴有嚴重的跳車現(xiàn)象。對于如何做好橋面下缺陷的檢測始終是橋梁建設發(fā)展中面臨的難題之一。本文主要提出了一種RIS地質雷達檢測方法，通過對RIS地質雷達探測的基本原理進行分析，并結合實例分析了橋梁橋面下缺陷檢測中RIS地質雷達的具體應用。

關鍵詞：RIS地質雷達；橋梁橋面；缺陷檢測；應用

1　前言

橋梁病害的產(chǎn)生，主要是橋頭引道高填土引起不均勻的沉降，以至于車輛在經(jīng)過橋頭時，伴有嚴重性的跳車現(xiàn)象。在橋后背的沉降中，同樣也是城市道路較為常見的一種病害，在現(xiàn)代化道路橋梁的建設發(fā)展中，交通流量始終處于一種不斷增加的狀態(tài)，而橋頭沉降跳車不僅僅對于車速有著直接的影響，同時對于行車的質量也有著直接性的影響，對于橋梁實際的使用壽命也有著逐漸減少的影響。

對于路面瀝青材料的老化而言，在沉降的過程中，常伴有路面的開裂，地表水在裂縫的下滲中，對于臺背填土有著直接性的沖刷過程，并在臺背填土變形中始終處于一種不斷流失的狀態(tài)，并在路基沉降中，對于受力結構有著直接性的破壞過程，路面伴有相對嚴重性的沉降問題。

2　RIS地質雷達探測的基本原理

現(xiàn)代化路面檢測中，RIS地質雷達的應用，主要是一種新的技術，不僅僅有著高效性的優(yōu)點，同時也有著連續(xù)性的無損探測的優(yōu)點。在檢測的u構成中，不僅僅可以將城市道路面層的參數(shù)準確性的提供，同時也能將基層的厚度參數(shù)進行全面的提供，對路基內的病害隱患進行及時的探測。

在RIS地質雷達的組成結構中，主要有天線、主機以及配套軟件組成，基于以后總電磁波的形式，往往存在相關性的傳播特點，而發(fā)射天線在高頻脈沖電磁波的及時發(fā)射中，一旦地下不均勻體存在，將會對一部分的電磁波進行反射，反射的系數(shù)往往和地下介質的介電常數(shù)有著直接的關聯(lián)。

電磁波傳播速度往往和特定介質有著直接的關聯(lián)，基于特定介質中，有著不變的傳播速度。地面和地下反射波的時間差，用ΔT表示，對于基層異常的埋藏深度，用H表示。

目標層厚度用H表示，傳播速度用V表示，也即是：

對于大氣中電磁波的傳播速度而言，用C表示，相對介電常數(shù)用ε表示。

對于雷達波反射的信號而言，其振幅往往和反射系統(tǒng)有著正比的關系，反射系數(shù)用r表示，也就是：

對于各類的電磁學的研究和測定中，主要是結合自然界中的電阻率情況，并在電磁波速度的控制中，做好高阻介質的合理控制和分析，將較大的電磁學性質差異進行顯現(xiàn)。

3　實例分析橋梁橋面下缺陷檢測中RIS地質雷達的應用

（1）選擇儀器?？辈熘校琑IS地質雷達主要是借助于意大利IDS公司生產(chǎn)的，也即是RIS_K2_0型雷達，而現(xiàn)場情況的結合中，主要選用400MHz天線，實現(xiàn)參數(shù)測試。對于天線的頻率，數(shù)值為400MHz，對于探測的深度，數(shù)值為3m,對于測量輪分辨率，數(shù)值為0.002m，對于脈沖數(shù)綜合值，數(shù)值為12，其實際的長度，數(shù)值為256ns，關于掃描的樣點數(shù)，數(shù)值為512scan。

（2）工程概況。上海市的某一橋梁在1988年建設，該橋全長273米。主梁主要采用預應力鋼筋混凝土T梁，對于橋墩而言，主要是鋼筋混凝土空心墩。

（3）測線布置情況。在車輛的通行過程中，結合一種南側引道布置的方式，其中5條布置測線，也即是02號測線、03號測線、04號測線、05號測線以及11號測線。關于布置的示意圖，如圖1所示。

（4）勘察結果?；谝环N普通模式下，在缺陷位置的查找中，主要是結合MovetoAtart進行處理，在道路層結構完整性的觀察中，并做好下路面瀝青面的分析。基層出現(xiàn)一種層狀結構，即紅藍交替的結構形狀。在瀝青面層中，和墊層介電常數(shù)有著較大的差異。對于02號測線到06號測線區(qū)段的勘察結果，地基層相對而言較為厚實，有著較強的反射，并有著連續(xù)性的同相軸，也即是有著較好的路面結構情況。

因此，上海該橋梁的RIS地質雷達檢測中，橋臺后背處于完好的狀態(tài)，同時部分存在松散的狀態(tài)，可能還存在較高的含水量。

4　結束語

總而言之，當前的雷達探測圖像在分析中，主要是結合垂直于行車方向進行研究，并在RIS地質雷達監(jiān)測應用中，對于橋梁橋面的缺陷檢測有著根本意義。在當前的橋梁橋面下缺陷的檢測中，不僅僅存在一定的經(jīng)濟性和高效性，同時也存在一定的非破壞性特點和較高的探測精度，在較高分辨率的情況中，可以實現(xiàn)公路橋橋面的一種長期動態(tài)性的監(jiān)測過程。

參考文獻：

[1]郭曉南,馮磊,程涌等.基于RIS探地雷達的地下管線探測實例[J].地質裝備,2012,13(01):31-34.

[2]王成發(fā),朱娟利,姜曉強等.RIS雷達天線調試常見問題與對策探討[J].信息通信,2012,10(02):93.

[3]朱皓,郭俊利.RIS探地雷達在豐巖堡電站水工隧洞無損檢測中的應用[J].四川水利,2013,11(01):51-53.

[4]劉劍.地質雷達在隧道檢測中的應用[J].黑龍江交通科技,2013,01(11):91-91.

[5]趙文東,李慶彪.RIS K2探地雷達在大理市地下管線普查中的應用[C].2014:206-214.

作者簡介：皮映星（1985-），男，湖北咸寧人，碩士研究生，講師，研究方向：巖土工程。