探地雷達的發(fā)展歷程
1904年，德國人Letmbach首次將電磁波信息技術應用遠距離金屬物體探測上，這是被公認有關雷達的較早應用。到1910年，G·Leimback和Lowy教授首次以專利形式提出將雷達方法應用于探地。
從上世紀70年代開始，探地雷達的應用范圍才真正意義上得到擴大，其范圍逐漸從冰層、巖鹽礦層等弱耗介質(zhì)，擴展到石灰?guī)r地區(qū)采石場的探測、淡水及沙漠地區(qū)的探測、工程地質(zhì)探測、煤礦井探測、地下礦產(chǎn)、人造材料、混凝土鋼筋、泥炭調(diào)查探測、埋設物探測、不同巖層形態(tài)的深度以及厚度探測、壩體滲漏及空間位置探測、隧道工程及堤岸檢測、公路鐵道病害探測等許多領域。
到80年代后期，西方發(fā)達國家中出現(xiàn)了較完善的應用在公路勘測和檢測領域中的雷達技術，美國于1994年發(fā)明出第一臺公路型探地雷達，此后的芬蘭也對探地雷達做了大量研究，美國將該技術與其他相關技術結(jié)合，達到了同時解決探測道路結(jié)構(gòu)層病害和檢測結(jié)構(gòu)層材料特性的雙重目的。探地雷達剛進入中國時，許多人通過做帶有質(zhì)量缺陷的混凝土塊來測試探地雷達的檢測效果，檢測效果多數(shù)令人滿意，之后國內(nèi)的公路人開始慢慢認可采用探地雷達方法進行道路病害檢測得出的結(jié)果。
90年代初，吉林某單位率先使用探地雷達對長春至四平的某段高速公路進行了檢測并取得了較好效果，隨后河北某單位使用探地雷達對石家莊至安陽公路某段的厚度進行了檢測，廣東物探隊聯(lián)合鐵道部物探中心對某機場跑道進行病害檢測，以此為開端，探地雷達被我國的技術人員應用到隧道、鐵路、大壩等許多工程領域。近十幾年，隨著現(xiàn)代化的電子技術、信息技術、材料技術不斷發(fā)展和應用，以及國際上一些做的比較好的探地雷達公司（如美國GSSI、日本OYO、意大利IDS、瑞典MALA公司等）對產(chǎn)品研發(fā)的不斷深入，使得地雷達技術越來越成熟，產(chǎn)品質(zhì)量越來越好、性能越來越穩(wěn)定。
探地雷達應用于公路行業(yè)的優(yōu)勢
探地雷達方法與傳統(tǒng)道路檢測方法相比不具有破壞性，同時探地雷達還能滿足對檢測路段快速、連續(xù)檢測并實時顯示檢測結(jié)果的要求，而且它能勝任路基病害調(diào)查、道路結(jié)構(gòu)層厚度檢測、道路裂縫病害檢測以及修補路段的修補質(zhì)量檢測等多重任務。
由于國家發(fā)展的需要，我國高速公路里程已連續(xù)多年保持高速增長狀態(tài)，多個部門連年增加在道路養(yǎng)護方面的投入，也鼓勵業(yè)內(nèi)人士積極嘗試新方法解決在養(yǎng)路過程中遇到的問題，這種背景雖然促進了探地雷達在公路行業(yè)的迅速推廣，但也產(chǎn)生了一些問題。
探地雷達應用于公路工程
存在的問題一、使用者專業(yè)能力有限
使用探地雷達方法進行公路病害探測的主要過程是發(fā)射天線向地下發(fā)射電磁波，電磁波遇到不同的介質(zhì)出現(xiàn)反射、繞射等現(xiàn)象，接收天線將接收到的反射信號傳給主機，主機進行一道道顯示。技術人員通過雷達剖面判斷路面下不同結(jié)構(gòu)物的相關信息。該探測過程集合了公路、材料、信號、探地雷達等多個領域的知識。
首先技術人員在進行探測前需詳細了解公路面層、基層和路基信息，各層分別使用了什么材料，要求技術人員知道不同材料的相對介電常數(shù)值，能夠根據(jù)這些數(shù)值和探測目的以及現(xiàn)場試驗結(jié)果合理設置探地雷達采集參數(shù)。然后是數(shù)據(jù)的處理，該步驟要求技術人員具有扎實的信號處理知識，不僅要清楚每一個處理過程會對原始數(shù)據(jù)進行哪些改造，還得清楚每一步處理要達到何種目的，還要能準確判斷每步的處理質(zhì)量。最后是進行解釋，豐富的處理經(jīng)驗是做好解釋的必備條件。
通過以上分析得到，想要得到高質(zhì)量的雷達檢測結(jié)果，中間每個環(huán)節(jié)都必須嚴格控制。在實際應用中我們經(jīng)常見到不同的用戶會遇到各種各樣的問題，由于用戶只是公路行業(yè)或土木行業(yè)出身，自身不具備成套的專業(yè)技術、不是采集到的檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量低，就是數(shù)據(jù)處理效果不佳，或者更致命的，他們對自己處理后的雷達剖面都無法解釋，不確定什么樣的病害產(chǎn)生什么樣的波場，不能準確的解釋出雷達剖面上包含的病害類型和病害深度信息，不能將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)變成有效的地下結(jié)構(gòu)信息等等。
不難看出，專業(yè)的事情還是得有專業(yè)的人員來完成，要想得到高質(zhì)量的檢測結(jié)果還是得以經(jīng)驗豐富、技術純熟的專業(yè)人員作為保障。
探地雷達應用于公路工程
存在的問題二、專業(yè)設備閑置現(xiàn)象普遍
設備是進行檢測必不可缺的工具，設計合理、質(zhì)量過硬的設備往往會使我們的檢測任務事半功倍，如果使用得當?shù)脑?，能使我們得到更高質(zhì)量的原始數(shù)據(jù)、檢測結(jié)果也更準確，所以做的比較久的同行會經(jīng)常發(fā)出“要是咱們單位也能搞一套像那某某某的設備就好了！”類似的感慨，這些功能強悍、性能穩(wěn)定的設備中有很大一部分是需要進口的，而且往往價格不菲。
由于“設備是否先進即代表實力是否雄厚”的思想流行，加上許多企業(yè)經(jīng)濟實力雄厚，所以即便這些設備很昂貴，但跟風購買它們做門面、賺噱頭的單位依然眾多。等設備買回來之后，由于使用者本身的專業(yè)素質(zhì)有限，多數(shù)情況下這些設備是在倉庫睡覺或者僅僅被設備管理員們開開機、充充電，發(fā)揮不出設備本身的作用，造成了資源浪費。
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