探地雷达技术在水利工程质量检测中的应用
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探地雷达技术在水利工程质量检测中的应用
摘要：近年来，我国基础工程建设事业发展更加迅猛，而水利工程作为重要的基础工程项目，对其工程建设标准也更加严格。面对这样的情况工程质量检测工程也迎来更高的挑战，传统的检测技术已经不能满足当前的发展形势，同时也促使探地雷达技术应用而生。计算探地雷达参数，布置接收与发射天线，探测水利工程检测目标，接收电磁波信号;判定水利工程混凝土结构是否含有裂隙，计算裂隙深度，完成水利工程质量检测。经实验证明，设计方法检测结果残差值低于传统方法。
关键词：探地雷达；水利工程；质量检测；混凝土结构
引言
为保证水利工程的安全运行,隐患探测尤为重要。常见的钻探取样方式虽然能够直观地显示质量缺陷的具体情况,但会对建筑物造成损伤,存在效率低下、局限性强等缺点;且该法一般用于单个测点上的质量检查,难以全面评估整个水利工程的质量。随着科技的进步,探地雷达(GroundPenetrat-ingRadar,GPR)的出现为水利工程隐患探测提供了一个很好的发展机会。作为高频电磁波探测技术的GPR方法是通过发射电磁波,利用媒介的介电常数对反射波的影响来探测媒介内部信息,与传统的地球物理方法相比,探地雷达方法具有高分辨率、高效率、无损探测和结果直观等优点,近些年越来越多地被运用于水利工程隐患探测。
1水利工程质量检测的意义
我国对于水利工程较为重视，在实际的建设过程中会通过不同的手段对工程质量进行检测，确保水利工程的质量符合实际的需求标准。对水利工程进行质量检测，不仅能够了解其质量和使用效果，同时，能够发现其是否存在一定的潜在安全隐患，避免出现不良的安全事故或者影响水利工程的正常使用。随着科技的不断发展，现代化的水利工程检测技术也在不断提升。目前，存在多种新型的水利工程检测技术，相关工作人员应加强对先进技术的应用，了解水利工程的实际质量情况，根据工程的情况来给出合理的施工和维护方式，增强整体工程质量效果，减少工程中存在的故障和隐患，同时，保障人们的生命安全。
2探地雷达检测技术
2.1裂隙数据采集
检测结构表面是否有存在裂隙是水利工程质量检测的主要内容，若水工结构的力学性能未达到设计要求，结构内部的钢筋势必会因荷载作用而产生变形，并最终导致结构表面产生裂隙。因此，将结构表面是否存在裂隙作为探地雷达的检测目标，裂隙数据采集流程如下:充分考虑检测需求和工程实际情况，合理设置采样率、测点间距、时窗大小、天线中心频率等探地雷达技术参数。
2.2裂隙数据处理
总体上，可将探地雷达采集的裂隙数据划分成干扰信号和有效信号两种类型，一般按信号的频谱差异将数据中的干扰波删除，即考虑干扰信号和有效信号的频率界限确定带通、低通、高通等不同滤波形式，将干扰信号全面除去。针对不同的天线编码合理选择所对应的低通和高通滤波频率。
2.3反褶积处理
反褶积处理是在数字滤波处理的基础上，实现的反滤波过程。由于在实际检测过程中会遇到雷达天线的频谱响应与地面滤波作用等多种因素的影响，导致理想化的探地雷达在发射脉冲的过程中，由一个尖脉冲逐渐转变为一个具有较大时间延展的雷达子波。因此，当受到间距较短的介质反射界面时，雷达子波会形成多个反射波。当多个反射波相互叠加，则无法清晰地观察到检测图像。因此本文增加反褶积处理方法，将探地雷达记录道转换为反射系数序列，从而在最大程度上消除地面滤波对脉冲造成的影响。在处理前，首先设计一个常规滤波算子，利用该算子将已知的输入信号转换为对应的期望输出信号，在最小平方误差的理论下，获取最佳的接近输出。若将雷达子波作为反滤波的输入，则期望输出应为尖脉冲。当已知某一雷达子波的过去值和现在值时，通过对已知数据的加工处理，获取该雷达子波未来某一时刻的预测值。通过上述操作，不仅可以提高间距较短介质界面的分辨率，同时还可以将探地雷达反射图像更加清晰地展现。除此之外，当利用探地雷达技术接收采集到的反射波时，其反射波均为地下介质面反射获取，因此只有反射波的反平面经过该检测点时，反射点与交界面原本的反射波偏离，才能够被检测到。因此，在完成反褶积处理后，还需要对探地雷达数据进行偏移处理，从而使其归位，将探地雷达中的多个反射点移动到原始反射点上。完成对水利工程裂隙数据处理后，可以实现叠加去噪效果，从而增强信号与资料信噪比，同时保证雷达图像的分辨率进一步提升。
3提高检测质量的控制措施
3.1加强检测试验人员技术和职业道德培训
对水利工程质量检测人员要加强实验室资质认定评审准则及各种规范、标准的学习培训，使其能够准确掌握检测程序，严格按照规范、标准开展工作。检测单位应具备健全的技术管理和质量保证体系，还应制定持续的技能培训与教育计划，培养检测人员遵纪守法、廉洁自律、实事求是、诚实公正。同时，要采取有效措施对检测人员包括短期聘用人员和在培员工进行监督，从而保证检测质量。
3.2创设质量检测合理监督体系
水利工程建设当中想要更好地保证其检测质量，就要以创设具有可行性的监督体制入手。比如，宁夏地区水利工程质量检测工程开展之中，要以抽查的形式对水利工程质量合理监督。在监督检查过程中，一要针对单位资质全方位了解，关注相应的质量管理体系；二要把握施工检测机制有效落实；三要从施工计量工具检测入手，要从原材料检验，保证质量评定更加规范，拥有真实完整的资料。针对隐蔽的工程和质量外观评定当中要全方位做好质量检测，实现水利工程质量的稳定运转。
3.3强化仪器设备长期运行精度保障 检测单位应严格按照实验室资质认定评审准则中的规定，对开展检测业务的仪器设备进行量值溯源，定期委托计量部门对参与检测活动的仪器设备进行检定，确保仪器设备的量程、精度符合要求。检测工作使用的仪器设备应由经过培训的授权人员操作，并且按照有关规定及使用说明书的要求进行维护保养。同时，对于仪器设备性能不够稳定、漂移率大的、使用频繁和经常携带到现场检测以及在恶劣环境下使用的仪器设备应进行“期间核查”。
3.4实行信息化的检测管理数据
一般情况下，以数据检测的形式将水利工程质量全方位的展现，然后在这一过程中需要运用相应的检测工具。由此，将检测工作稳定落实，但是使用信息化数据实行检测工作，可以将数据有效保存，并得到长时间的运用。比如，在信息管理质量检测体系运营之中，可以实行整理、收集、反馈和建档等相应功效，而且信息化设备有效运用，可以彰显出一定的适用性，将其等级价值体现出来。然后，借助信息技术有效搜索和加工，可以在质量管理之中将具有价值的信息内容展现出来，由此创设质量信息体系。在分析、存储和管理等模式之下，为良好的组织体系构建带来一定的根基，这最终让决策人员获得相应的辅助和参照。另外，水利工程质量检测在完善信息系统和网络智能建设监控体系之下，可以保障工作朝着科学化、信息化方向前进。
结语
综上所述，在对水利工程质量进行检测的过程中，随着科技的不断发展，越来越多的新型技术被开发和利用，有效提升了对水利工程质量检测的精确度和便捷度。在实际的测量过程中，相关人员应根据水利工程的实际情况和检测的标准来对不同探测技术进行选择，提升检测效果的同时，制定相应的维护方式，提升水利工程的实际质量。
参考文献
［1］邓凯斌，唐庆红.水利工程质量检测工作的现状、问题与对策研究[J].工程技术研究，2019,4(09):237-238. ［2］邓凯斌，唐庆红．水利工程质量检测工作的现状、问题与对策研究［J］．工程技术研究，2019，4(09):237－238．
［3］董延朋．探地雷达在混凝土施工质量无损检测中的应用［J］．物探与化探．2006，30(5):468－470.
