地质雷达在水利工程质量检测中的应用

地质雷达在水利工程质量检测中的应用

范蠡

河南省水利第一工程局集团有限公司

    摘  要：在伴随我国经济迅猛扩张和基础设施建设的步伐显著加快的背景下，水利工程的建设项目规模与质量标准不断提升至新的高度。为了保障水利工程的稳固、耐用和运行效率，对工程质量的严格把控变得不可或缺。传统水利工程的质量检验手段往往倾向于破坏性实验，这不仅造成了资源的严重浪费，还潜在地对工程结构构成干扰。然而，地质雷达以其非破坏性、高效和精准的特点，正在逐步崭露头角，成为推动水利工程质量检测方式变革的关键力量。

关键词：地质雷达；水利工程；质量检测；应用策略

一、水利工程质量检测存在的问题

（一）检测手段单一

当前，部分水利工程在进行质量检测时仍停留在传统的手段上，如依赖人工巡检和肉眼观察。这种方式不仅效率低下，而且存在很强的主观性，容易因检测人员的经验、技能或疲劳程度而产生误差。在现代水利工程中，结构日益复杂，材料也日益多样化，这种单一、粗放的检测手段已经难以满足高精度、高质量的要求。

（二）检测设备落后

检测设备的先进性和精度直接关系到水利工程质量检测的准确性和效率。然而，目前一些水利工程使用的检测设备相对陈旧，精度较低，无法满足复杂结构和新型材料的检测需求。特别是在面对一些特殊材料或隐蔽工程时，这些落后的设备往往难以胜任。此外，部分检测设备缺乏智能化、自动化功能，导致检测过程繁琐、耗时，效率低下。

二、地质雷达在水利工程质量检测中的应用方法

水利工程的建设过程中肯定要涉及钢筋和混凝土的使用，这两种材料的使用过程中，钢筋要埋设在混凝土内，这个施工环节会直接影响到水利工程结构的安全性和耐久性。由于水利工程建造的环境比较的特殊，所以对于结构的安全性和稳固性要求比较高，钢筋的各项参数的变化都会影响到水利工程的结构，所以这是水利工程质量检测的内容之一。探地雷达技术的使用能够精确地检测到混凝土内钢筋之间的距离和深度，这是很多检测方法无法实现的，而且探地雷达的技术结果更加的准确，这种技术能够将混凝土当作是检测的介质，钢筋则是介质中的异常部分。检测的过程中，电磁波遇到钢筋之后就会进行反射，通过电脑计算能够获得钢筋之间的距离，相应钢筋之间的波形相互干扰，呈现的图像是不一样，通过图像的变化，能够直观的观察到混凝土中钢筋的具体位置，以及相邻钢筋之间间隔的距离，所以探地雷达技术能够通过检测混凝土内埋设的钢筋，来判断水利工程结构的稳定性和耐久性，这样能够保障水利工程的使用时长和使用过程中的安全性能。

宽角法是水利工程质量检测中常用的一种探测方法。在宽角法中，探地雷达系统采用宽角度的天线，使得天线覆盖的范围更广，从而能够在较短的时间内获取更多的地下信息。在宽角法探测过程中，天线系统会以固定的角度范围进行扫描，从而覆盖更广的地下区域，不仅能够获取更广泛的地下信息，而且在某些情况下能够提供更为全面的地下结构图像。

宽角法探测有共炮点记录（CSP）、共中心点记录（CMP）两种方式。共炮点记录（CSP）方式是一根天线（发射或接收）固定在某一点不动，而另一根天线按照等间距沿着测线移动，采集数据。通过这种方式，可以获得一系列完整的地质界面记录，类似于地震勘探中的共炮点记录。这种方式适用于需要在特定位置进行详细探测的情况，例如需要对某一特定区域进行更加细致的分析和监测。共中心点记录（CMP）方式是发射天线和接收天线以某一点为中心对称放置，并按照一定距离沿着测线向两侧移动，同时采集数据。这种方式类似于地震勘探中的共中心点记录。通过这种方式，可以在一次采集过程中获取更广泛的地下信息，适用于需要快速全面地了解地下情况的场合，例如需要对大面积区域进行快速调查和监测。

三、地质雷达在水利工程质量检测中的优化策略
（一）创新水利工程检测质量控制理念

创新是进步的灵魂，理念是行动的先导。在进行水利工程施工过程中，可能会遇到各种各样的质量问题，而针对这些问题，最根本的便是需要不断地创新水利工程检测质量控制理念，根据质量问题从源头寻找答案，一方面设计人员需要做好关于水利工程的整体设计工作，另一方面则是需要加强所有管理人员对于质量控制的重视程度，只有保证了水利工程检测质量控制工作能够受到所有人的支持，才能够更好地将其作用发挥出来。因此可以说根据现阶段水利工程检测中存在的质量控制影响因素，对相关质量控制工作理念进行创新是最基础也是最重要的事情，只有先保证了理念的创新，才能够更好地将其落实到工作中去，否则如若管理工作人员仍然对其不重视的话，那么不管采取何种质量控制措施，都无法取得较为良好的质量控制效果。
（二）完善工程质量检测监督体系

（1）由于工程材料自身出现的质量问题，导致政府难以应对大规模的市场监管。为此需加大对工程的检查力度，明确监理职责以及各项制度，确保可对存在的问题进行纠正，进而防止工程安全事故发生。（2）针对建筑设备的监督管理，需结合不同技术特点、需求进行，具体如下：①选用适当的机械设备，明确使用、管理、维护等流程；②建立完善的“操作证”制度、岗位责任制度、“技术维护”制度，以保证机械设备的正常运转；③及时更换或修理故障设备，避免带病操作，出现施工质量隐患问题。（3）在进行质量监督管理工作时，需逐步完善相关的法律法规，明确工作人员职责，培养质量检测人员的安全意识，以约束监督行为，不断优化水利工程质量检测标准。例如，可创设出工程检测联盟链，使监督站、检测机构、施工单位等人员遵守公平、公正、诚信的原则促进建设工程检测事业持续良性发展，提高科学管理水平。

（三）检测结构分层的厚度

探地雷达技术主要使用的就是电磁波，根据电磁波在介质之间的传播进而对水利工程质量进行检测，探地雷达技术在水利工程质量检测的应用中能够对各个部分的内部的结构分层的厚度进行相应的测量，判断结构分层的厚度是否和工程设计的厚度相符，能否满足水利工程建造的质量和标准。一般的水利工程的引水渠道，都是工程建设的重要环节，渠道一般被分为上下四层，这四层分别是凝土层、土工层、保温板以及砂石料，这四个分层都有具体的厚度要求，探地雷达技术进行质量检测就是要确定这些分层的厚度，由于电磁波的精度非常高，能够在不同的分层之间产生相应的反射现象，这样根据天线接收和发射的电磁波，就能够通过计算机来确定分层的厚度，经过调整和处理之后还能输出成图像，通过界面追踪的方式，来进行相应的判断。

（四）探测内部存在的隐患

水利工程的类型有很多种，主要包括水库的建设、引水输水工程以及水闸和堤防等等。水利工程的应用环境比较恶劣，需要长时间的在动静和干湿两种环境下运行，所以如果水利工程的建设存在安全隐患，那么在使用的过程中会影响人们正常的生产生活，所以水利工程的检测一定要对内部进行检测避免安全隐患的存在。常见的安全隐患包括孔洞、裂缝以及渗漏等问题，这些问题的存在会影响水利工程的正常运转，探地雷达技术能够对这些问题进行检测，因为这种技术相较于与面波勘探、浅层地震以及地质地震检测方法来说效率更高，而且不需要震源就能够进行质量检测。和其他的直流电法相比，探地雷达的分辨率和检测效率都更胜一筹，而且探地雷达能够根据不同的隐患问题使用不同的天线，通过更改天线以及设置合理的参数，能够使得检测结果更加的准确，这样能够降低水利工程存在安全隐患的概率。
结束语

综上所述，现代水利工程结构对产品质量的要求也愈来愈高，对水利测量技术也提出了更高的要求，地质雷达技术已是目前水利测量科技发展的主要趋势，对于每个项目而言都需要有针对性地制定相应的检测方案，以确保其安全性和可靠性。总之，这项新技术的应用将为水资源管理领域带来新的发展机遇，同时也可以提高整个行业的效率和经济效益。
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