探地雷达在地下管线普查中的应用

在分析城市地下管线的工作环境的基础上，应用美国SIR-20型探地雷达，针对地下管线探测工作设定了一套完整的应用参数和参数的选择方法，简要论述了管线的反射电磁波异常特征，为探地雷达在城市地下管线普查中的应用提供借鉴。     

探地雷达在厦门地下管线探测中的应用

应用RAMAC系列探地雷达进行了地下管线探测的研究。基于对城市地下管线周围介质环境的分析，设计了不同的探地雷达的工作参数，对不同类型的地下管线进行了探测，并就典型的管线异常特征进行了分析。     

探地雷达在城市地下管线探测中的应用

应用RAMAC系列探地雷达进行了城市天桥地下管线探测的应用研究。基于对城市地下管线周围介质环境的分析,设计了探地雷达的工作参数,对即将开挖的桩位进行地下管线探测,得出了很好的结论,为后续工程钻孔定位具有指导意义。     

基于GPRMax2D的地下管线精细化探测方法

探地雷达是探测地下结构及其分布规律的一种重要的浅层地球物理探测方法,具有分辨率高、无损、抗干扰能力强、结果直观等优点,在工程物探领域被广泛应用。为提高对地下管线雷达图像特征的认识,确定管线异常体的位置,提高地质雷达的解释精度,利用时域有限差分法(FDTD)对地下管线进行精细化探测,包括对管线埋深、材质、管线内充填物、管线病害等影响因素的数值模拟,以此建立地下管线正演模拟合成图库,进而指导探地雷达实际探测图像的解释工作。现场管线探测结果表明:探地雷达可准确探测出地下管线的埋设位置及运行状态,为今后的维修养护提供了依据。     

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。     

眼见为实在非开挖工程中前期勘探的重要性

本文详细介绍了非开挖施工中眼见为实勘探的重要性。在实施非开挖施工前,为避免对原有地下管线造成损害,除了需对原有地下管线进行原有地图查阅、探地雷达等勘查,还需要进行点探和钻探取样等眼见为实的勘探。     

探地雷达技术应用的继续改进

本文简要介绍了采用探地雷达探测地下管线的情况及其使用的优缺点。     

基于地震属性体的三维探地雷达快速解译技术

利用三维地震数据属性提取与分析的方法,对三维探地雷达数据进行属性分析、快速解译。研究表明,空洞、脱空、疏松体、富水体等城市病害体在三维探地雷达数据体的水平切片及垂直剖面上均存在明显的差异。以厦门市环岛路地下管线探测为例,进行三维探地雷达数据属性分析,通过对比,发现管线在振幅体、方差体、构造体等属性切片上都存在明显异常,其中方差体切片对管线的反映更为清晰,表明在以管线为目标的探测中三维探地雷达三维数据体的方差属性更为敏感。     

探地雷达探测地下管线机理研究及实例分析

探地雷达是一种适应快速、准确探测地下障碍物而迅速发展的新型电磁仪器。探讨了探地雷达探测地下管线的机理,得出了走时曲线方程,并通过对探测实例详细地分析亦探讨了复杂条件下探地雷达资料采集和图像解释的方法,介绍了一维滤波、偏移回归、时深转换等数据处理方法和经验,验证了该方法的可行性,表明该技术具有良好地应用前景。     

形状约束的Snake算法在探地雷达图像目标自动提取中的应用

对探地雷达图像进行处理，提取目标的精确轮廓，从而正确估计出地下管线的管径、埋深等参数是自动定位的关键技术。考虑到地下管线的回波形状是已知的，理论上为双曲线，作者采用加入形状约束的改进Snake算法（Active Contour Model)对探地雷达图像进行目标提取，并对其在实用中不稳定的特点，做了进一步改进。对于Snake算法的初始包络自动提取，作者在文中也提出了一种新的方法。实验结果表明本方法迅速可靠，已应用于实际的探地雷达中。     

Buried pipe detection by ground penetrating radar using the discrete wavelet transform

Ground penetrating radar (GPR) is widely used for non-invasive examination of man-made structures, especially to determine the depth of pipes buried underground. Unfortunately, shallower objects may obscure GPR raw data that is reflected from deeper ones. This study introduces a signal processing technique, called the discrete wavelet transform (DWT), to filter and enhance the GPR raw data in order to obtain higher quality profile images. Laboratory experiments were conducted and the locations of buried pipes under different conditions were analyzed. The buried pipes were made of plastic and metal, and both single and two parallel horizontal pipes are discussed. The experimental results indicate that the DWT profiles can provide more information than the traditional GPR profile. The images of the diameter and position of pipes, even two pipes of different materials and in horizontal alignment, can be enhanced by using the DWT profile.     

探地雷达在管线探测与工程勘察中的应用

简要地介绍了探地雷达的勘探原理,工作方法、技术,及其在工程勘察中的应用,并在前人的基础上,利用ＳＩＲ－２型探地雷达,寻找地下管线和确定工程地质界面,进行了一系列的实测工作,获得了高质、清晰、直观的ＧＰＲ图像。     

偏移技术在GPR资料处理中的研究

针对GPR剖面中存在的绕射波影响资料处理和解释问题,根据雷达波波动方程和声波波动方程在形式上的一致性,合理地将地震勘探中成熟的相位移波动方程偏移法、克希霍夫积分偏移法和有限差分波动方程偏移法引入到GPR资料处理中。理论模型的试验和实测资料的处理分析表明,该方法有较好的效果。     

电磁法在查明地下电缆和管道方面的应用

对于探测地下金属管道、电缆等导体,电磁法比其它电测方法更为有效和方便。使用无参考线虚分量仪(DDW-1)并采用正交线圈装置观测磁场虚分量的方法,特别适合在城市(甚至在市区)探测金属导体。这是因为这种系统只有一台窄带接收机,激发时又不接地,并观测结果与收发距关系不大。一般说在电磁场中金属管道和电缆引起的感应电流可以近似为线电流,因而资料解释简单。本文展示了北京城区和郊区的某些实际成果。     

GPR Signatures of Pipes and Walls with Emphasis on the Effect of Inclined Scanning Trajectory

This study investigates the effects of some commonly encountered constraints such as inclined scanning trajectory, multiple targets in the vicinity and material variation on GPR responses of pipes and walls. Further, the effects of wall inclination and broken walls are also explored in GPR signatures. Interpretation of such signatures in GPR data for archaeological and geotechnical surveys has been a challenge. A physical model was created to simulate buried pipes and walls under controlled conditions by maintaining density and moisture content of the soil medium. The presence of PVC pipes, plastered brick and stone walls buried in the dry sand have been investigated and major observations have been reported. The inclined scanning trajectory on buried pipes shows a change in curvature of hyperbola-like signatures. Inclined transects near the ends of pipes and walls manifest single limb GPR signatures. The responses of multiple pipes and walls show dependence on separation of targets and footprint of an antenna. One can discern stone walls from brick walls by recognizing the diffraction of waves by irregular stones in GPR responses. The signatures of walls differ from pipes with respect to the width of the apex and variation in the intensity in the limb.     

有耗介质探地雷达波传播衰减特性的研究

探地雷达是利用超高频脉冲电磁波探测地下介质分布的一种浅层地球物理勘探方法,探地雷达超高频、宽频带脉冲电磁波在地下有耗介质中的衰减特性是一个十分复杂的过程。本文从电磁波传播的麦克斯韦方程出发,较为系统地研究和分析了雷达脉冲电磁波在有耗介质中传播的衰减特性,对研究雷达脉冲电磁波在地下有耗介质中的传播机制有指导意义。     

差分GPS实现探地雷达图像地形校正方法研究

针对在地形起伏较大的区域探地雷达获取的图像不能表达地形变化的缺点,通过探地雷达与差分GPS同步采集记录数据,实现探地雷达图像与GPS数据时间同步,选择某一标准水准面为参考面,根据时间位移和线性插值方法,将探地雷达数据进行时深转换,从而实现探地雷达地形校正。探地雷达图像地形校正前后对比表明此方法在保留地下介质体水平方向分布特征的同时,实现了探地雷达图像在垂直方向的精确校正,对地下目标的解译和精确定位有很大的帮助,对浅层活动断层探测具有一定的实际意义。      

Monitoring of Over Cutting Area and Lubrication Distribution in a Large Slurry Pipe Jacking Operation

Slurry pipe jacking was firmly established as a special method for the non-disruptive construction of the underground pipelines of sewage systems. Pipe jacking, in its traditional form, has occasionally been used for short railways, roads, rivers, and other projects. Basically the system involves the pushing or thrusting of concrete pipes into the ground by a number of jacks. In slurry pipe jacking, during the pushing process, mud slurry and lubricant are injected into the face and the over cutting area that is between the concrete pipes and the surrounding soil. Next, the slurry fills voids and the soil stabilizes due to the created slurry cake around the pipes. Fillings also reduce the jacking force or thrust during operation. When the drivage and pushing processes are finished, a mortar injection into the over cutting area is carried out in order to maintain permanent stability of the surrounding soil and the over cutting area. Successful lubrication around the pipes is extremely important in a large diameter slurry pipe jacking operation. Control of lubrication and gaps between pipes and soil can prevent hazards such as surface settlement and increases in thrust. Also, to find voids around the pipes after the jacking process, in order to inject mortar for permanent stabilizing, an investigation around the pipes is necessary. To meet these aims, this paper is concerned with the utilization of known methods such as the GPR (Ground Penetrating Radar) system and borehole camera to maintain control of the over cutting area and lubricant distribution around the pipes during a site investigation. From this point of view, experiments were carried out during a tunnel construction using one of the largest cases of slurry pipe jacking in Fujisawa city, Japan. The advantages and disadvantages of each system were clarified during the tests.     

探地雷达在涌山煤矿大桥勘探中的应用

探地雷达是利用高频电磁脉冲的反射对地下目的体及地质现象进行探测的一种高效浅层勘探方法。随着电子计算机技术的不断发展,该技术的应用领域不断扩大。从探地雷达的基本原理出发,论述了探地雷达在涌山煤大桥桥址探测上取得的良好效果,并提出了一些探地雷达技术应用应注意的问题。     

紫金山金-铜矿露天采矿场地下不明空区的地质雷达探测

采用先进的地球物理技术探明露天采矿场地下不明空区的分布情况,准确确定其平面分布范围、顶面埋深及空间高度,对保障露天采矿作业的安全进行、预防突发性事故的发生具有十分重要的意义。运用地质雷达对福建紫金山金铜矿露天采矿场地下不明空区进行探测,在两个不同探测区块共完成18条探测剖面,剖面线总长近4km;经处理后的实测地质雷达剖面具有高清晰度、高分辨率,能准确反映地下各种不同规模的不明采空区的属性、平面位置、顶板埋藏深度、空区大致高度;地质雷达探测共查明较大空区异常55个。采用50MHz天线的地质雷达系统在该露采场的有效探测深度可以达40m以上。在露天采矿场,地质雷达探测受矿区地形条件及环境影响很小,可直接在岩（矿）石表面进行,不受第四系覆盖层对雷达波衰减吸收的影响。因此,地质雷达非常适应露天采矿场地下采空区的探测及定位。