三维地质雷达探测技术在城市道路空洞病害普查中的应用研究

由城市道路地下空洞、路面脱空、土体疏松等病害引起的道路塌陷事故是目前国内许多城市面临的重大安全隐患。城市道路空洞病害具有隐伏性、突发性,造成的灾难性后果长期以来困扰着城市安全运营。以国内多地的项目实测及验证成果为基础,对三维地质雷达探测技术方法和工作流程进行了梳理,通过分析三维地质雷达剖面数据中病害体的顶界面反射、多次波反射、边界绕射波等异常特征和三维地质雷达切片数据中病害体周边地下管、井分布特征,总结了三维地质雷达技术在城市道路地下脱空、空洞病害探测中病害体的数据异常特征。实践研究证明,三维地质雷达探测技术以其作业高效、定位精准、抗干扰能力强、数据丰富全面等优点可有效地探测出道路下方存在的空洞等安全隐患,为城市道路病害的防患和治理提供准确、可靠的依据。     

基于地质雷达的城市道路病害智能识别系统分析与设计

随着城市化进程的推进,地下空间安全问题日益突出,其中包括管线老化、路面塌陷、燃气泄露等危险。为解决这些城市道路病害问题,三维地质雷达被广泛认为是一种有效的手段。然而,由于三维地质雷达所获取的数据量庞大且人工判读效率低下,近年来研究者们开始尝试利用深度神经网络进行自动识别道路病害的研究。现有的研究成果在对主要城市道路病害如塌陷和空洞的智能识别方面还存在一定的不足,缺乏定量评估的数据支持。因此,本研究采用了Pytorch深度学习框架和Faster R-CNN目标检测网络,设计了一种基于三维地质雷达的城市道路病害人工智能识别系统。该系统的设计目标是达到90%以上的塌陷和空洞病害的正确识别率。该系统的主要功能是提供快速准确的城市道路地下病害监测手段,并实现对病害位置和类型的自动识别。为了处理三维地质雷达扫描切片图片长度超长的问题,研究采用了二次切分和缝合思路,以提高系统的处理效率和准确性。通过该系统,城市管理者和相关部门能够更有效地监测和识别地下病害,及时采取措施进行修复和维护,从而提高城市道路的安全性和可持续发展能力。     

城市道路病害探测三维地质雷达应用技术

结合多年城市道路病害调查探测经验,总结了道路病害的成因及诱发因素。采用三维地质雷达技术,可准确圈定道路病害的范围及埋深,具有良好探测实效。三维地质雷达技术在道路病害探测中具有快速、无损、可视化强等优点,可为城市道路病害风险评估、安全监测预警、灾害处治提供重要支撑。     

隧道衬砌病害地质雷达探测正演模拟与应用

国内大多数隧道都存在着不同程度的病害,其中诸如衬砌开裂、不密实、含有空洞和渗漏水等衬砌病害是隧道最常见的病害类型,严重影响行车安全。地质雷达（GPR）可以用来对隧道衬砌病害进行快速无损探测,但对于衬砌病害的解译十分依赖于探测人员的经验,很容易造成误判和漏判。因此,对隧道衬砌病害进行分类,并针对典型衬砌病害类型进行建模,利用时域有限差分（FDTD）法对衬砌病害模型进行地质雷达探测正演模拟,针对衬砌渗漏水和存在钢筋干扰等特殊情况,通过频谱分析对病害进行了定量识别,总结出典型衬砌病害的地质雷达探测解释准则,最后结合工程实例对衬砌病害进行了推断和解译。结果验证了衬砌病害地质雷达探测正演模拟和解释准则的可靠性。     

雷达无损检测技术在南昆铁路隧道检测中的应用

文章简要介绍了应用地质雷达检测隧道衬砌质量的基本原理、方法，对一些典型的隧道衬砌检测的地质雷达图像作出了解释，这些图象直观反映出隧道衬砌厚度、空洞及破碎带的分布特征等，在隧道检测中发挥了重要作用。     

三维探地雷达在道路地下病害体探测中的应用

近年来,随着我国城市地下空间开发利用强度不断加大,城市浅层地质稳定性造成一定程度的影响和破坏,导致我国许多城市道路地面塌陷事故不断发生,严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。三维探地雷达是近年来国外发展起来的一项新技术,在道路地下空洞检测、地下管线探测、工程质量检测、考古等领域应用,取得了良好的效果。利用三维探地雷达,通过多城市的工程实践,总结出一套成熟的工作方法和作业流程;并针对城市环境中的多种干扰源进行详细的分析和分类,详细描述了不同种类干扰源的地球物理特征,提出了识别和衰减的有效方法,在三维探地雷达在道路地下病害体探测应用领域进行了深入研究。     

探地雷达在城市地铁沿线空洞探测中的技术方法

地下空洞探测是地铁施工中的重要检测内容之一,探地雷达具有在城市道路上快速检测的特点而被广泛应用。以北京某地铁沿线的空洞探测为例,着重讨论地下空洞的赋存空间、探地雷达探测空洞的技术方法和常见异常的特征等问题,分析了城市环境中探地雷达剖面上的常见异常,为开展该项工作提供一定的借鉴。     

地质雷达在排水管道周边地下病害体探测中的应用

结合城市排水管道探测实例,依据地质雷达工作原理,通过试验确定了探测排水管道的施工参数;与地震资料对比,地质雷达对已知地下空洞与土质疏松体的探测结果验证了方法与参数选择的有效性;例举了桥梁、信号塔、井盖、广告牌、地下线缆等干扰物在地质雷达剖面上的典型特征,并对管道周边土体不密实、水集中渗流形成的地下病害体进行了解释;根据工作经验,就地质雷达法地下病害体探测程序提出了改进建议。     

基于GprMax的道路空洞三维探地雷达正演数值模拟

探地雷达(GPR)方法具有高效、高分辨率、无损探测等优势,广泛应用在城市道路病害体探测中。三维探地雷达是近年来发展起来的新技术,通过三维阵列天线进行三维数据采集,对道路病害体具有更高的空间分辨率和测量精度。本文利用基于三维时域有限差分方法原理的GprMax 3D软件,针对以空洞为代表的典型道路病害体,开展充气型和充水型空洞三维探地雷达正演模拟工作,获得两种不同填充类型空洞的三维雷达数据体,对数据体不同方向的图像特征进行分析,并结合工程实例,验证了正演模拟结果的可靠性。该研究对三维探地雷达实测图像解译和提高检测结果判定的可靠性具有重要的指导意义。     

基于GprMax软件的道路路基空洞探地雷达正演模拟

探地雷达具有高效、无损、分辨率高、使用灵活的特点,在道路检测方面的应用越来越广泛。根据时域有限差分(FDTD)算法,建立理想条件下道路路基充气和充水空洞模型,用GprMax及Matlab编程分别对不同形状、不同激励源频率、不同大小条件下空洞模型进行正演模拟,并对空洞模型正演模拟雷达图像进行分析。模拟结果有助于对实际探测空洞识别和雷达图像的解释,为探地雷达在路基空洞检测应用提供参考。     

地质雷达快速检测运营公路隧道隐患

为了评价运行多年隧道的衬砌质量，查找隐患，开展了拱顶的地质雷达无损快速检测。在雷达波形剖面图上分析空洞、不密实异常，推断出大量隐患。物探成果经过开凿验证，证明其隐患定位成功率在85％以上。地质雷达快速检测方法为隧道病害治理提供了可靠的基础资料。     

探地雷达隧道衬砌病害检测正演模拟及应用

随着经济地发展,基础设施也得到了快速地发展,而隧道衬砌病害检测也受到越来越多的重视,探地雷达作为一种无损检测方法,在隧道衬砌检测中的应用十分广泛,且效率高、效果好。这里依据探地雷达的基本原理,基于时域有限差分正演模拟了隧道衬砌中含不同异常体的雷达图像特征。根据正演计算了空洞的尺寸,与理论模型对比验证了其准确性,并与实际检测图像作对比分析了隧道中病害的图像特征,为隧道衬砌病害识别提供借鉴。     

地质雷达在地下埋藏物检测中的应用研究

运用地质雷达的理论办法,了解某区域范围内已知埋藏物所造成的地质污染情况,以便为下一步布置工程工作和环境保护提供依据。这里还建立了用于区域污染识别的探地雷达探测数据处理模型,对地下污染情况进行了探测和识别,并与实际结果进行了比较。实践证明,该方法既可以提高探地雷达信号解释精度,又提高了工作效率。     

地质雷达信号谱能分析法在混凝土缺损探伤中的应用

地质雷达是一种广泛应用于混凝土浇注质量及缺陷检测的技术手段,但常规数据处理方法对微小和微弱的有用信号难以识别,还会造成异常解译的不确定性。基于单一介质频谱响应唯一性的特点,提出并详细介绍了地质雷达谱能分析的信号后处理技术及数据处理流程,通过对桥梁混凝土腹板的检测实践,提取计算空气目标介质的谱能强度进而判定混凝土内部密实程度及缺陷,与常规数据处理的雷达图像对比,发现了常规图像中尚未反映的浅层不密实和深部微小孔隙异常。结合网格状探测并重构目标体模型,经三维成像反演出蜂窝缺陷的空间分布、形态及影响范围,实现了混凝土浇注质量及内部健康状况诊断的目的,为加固处理提供借鉴。     

成都市城市道路塌陷成因及快速探测方法

城市道路塌陷严重危害城市公共安全,对城市道路塌陷隐患进行快速、准确、绿色的探测,有助于减少城市地下病害发育,提升城市安全运营能力。通过调查分析,成都市城市道路塌陷的主要成因包括地质结构复杂、地下水丰富、人类工程活动频繁等。采用车载三维探地雷达对城市道路进行快速探测,建立了以探测、解译、验证、评估、成果及信息化管理为系统的探测体系。实践表明,车载三维探地雷达是快速探测城市道路塌陷隐患的有效方法。     

探地雷达数据处理方法及其应用

在现有探地雷达反射法剖面数据处理技术基础上，提出一个数据处理方法模式，包括数据编辑、常规滤波、时间增益、数字处理、图形处理、显示和解释等。主要以实例阐述了模式各阶段的作用及其相互关系，强调数据处理方法的组合方式应简洁至上，遵循地质解释的处理准则。     

地质雷达技术在隧道健康诊断中的应用

为了诊断运营中隧道病害的程度,需要对隧道衬砌作出系统评价.本文结合工程实际,阐述了采用地质雷达对隧道衬砌进行检测的原理及方法,采取提高检测效果的方法和技术措施,并通过典型雷达图像分析了衬砌结构完整性和衬砌厚度识别判定特征,取得了较好的检测效果,为隧道整体健康诊断提供依据.     

地下方形空洞地质雷达成像机理研究

由于地理因素和历史等原因,城市地下方形空洞“多”、“密”、“乱”的状况越来越严重,地质雷达方形空洞扫描图像解析并不明确。基于地质雷达扫描探测全过程,将雷达紧贴地面扫描地下方形空洞的图像对称轴左侧细分为3个阶段,建立各阶段水平距离与回波延时之间的关系,系统分析不同埋深、不同大小条件下方形空洞地质雷达扫描图像的变化情况,结合探测实例实现地下方形空洞地质雷达成像机理的科学解释。总结出均匀介质中地下方形空洞雷达扫描图像对称轴左侧3个阶段分别为斜率不变的连续直线,单调递减的连续凹曲线和与水平距离无关的连续水平直线;随着埋深与空洞大小的增大,曲线图像趋于缓和,曲线的特征体现出张开弧度增大的趋势。     

地质雷达在公路路面检测中的应用

探讨了地质雷达在公路路面无损检测中的应用,重点介绍了野外资料采集时的参数设置和室内数据处理,以及处理后资料的解释,并给出了应用实例。     

三维探地雷达技术在市政工程中的应用研究

为了提高城市地下管线探测精度,对道路病害(尤其是空洞)进行提前预测,及时治理,避免或大大减少管线事故和道路塌陷事故发生,我们开展了三维探地雷达技术研究,并将其应用于城市地下管线探测、道路病害检测等市政工程领域。结果表明,由于三维探地雷达具有空间采样率高,成像准确,分辨能力强,解译技术手段丰富等优势,在城市地下管线探测、道路病害检测工作中应用效果显著。