RAMAC探地雷达在地下管线探测中的应用

所属栏目:智能科学技术论文 发布日期:2011-06-21 08:06 热度:


  由于地下杂质影响使得有些雷达图像图异常并不很明显,很难准却判断埋深,这就需要结合波形相位来判断反射体。图3是塑料给水管的地质雷达图像,由于地面凹陷和地下杂质影响,使其异常较为杂乱。雷达波由空气到介质和由介质到水波速都是由大变小,由水到介质波速由小变大,因此管顶反射波应和地面反射波相位相同,而管底反射波应该和地面放射波相位相反。从波形首先判断出最上面的是地面反射波,中间振幅最大的波为给水管顶反射波,最下面的振幅最大的波为管底反射波。由程序可读出管顶埋深为0.94m,根据水的波速可计算出给水管直径为300mm,经开挖验证,实际埋深为0.98m,误差为0.04m,管径估算的也很准。
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  图2给水管道和燃气管道地质雷达剖面图
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  图3给水管道地质雷达剖面图
  4.2强干扰情况下的塑料管线探测
  a,填土不密实的情况下
  当目标管线周围是疏松介质时,雷达断面上的波形表现得杂乱无章。目标管线的反射波形基本被掩盖,以致无法对图像正确分析(如图3)。
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  图3,填土不密实的情况下塑料管线雷达断面图
  由图3可以看见在塑料燃气管线处有明显的扰动波形,但是并看不出有平滑的双曲线。我们把平面定在该异常的中心位置即x=2.9m的地方,定深度z=1.2m。后经开挖知道x=2.85m,z=1.4m。而在该位置,当挖到1.0m以后土壤与周围比起来明显疏松、多空隙。由此我们可以看出,在探测开挖敷设且回填土没有压实情况的管线时,得到的雷达断面图像极易让我们在分析图像时发生错误。但却可以利用开挖沟槽中回填土与周围土壤的差异探测出管线的大致位置,然后结合钎探等方法探测出管线深度。
  b,地下长条形、椭圆形物体的干扰
  有些时候,在我们布设的雷达断面上,目标管线附近有一些能够产生类似管线异常的物体,使我们得出错误的结论。在分析如图4这个断面图时,会将卵石产生的异常定为了燃气管线.结果开挖后才知道实为一长椭圆形卵石。所以在这种情况下,应该在附近的地方重新布设雷达断面,以消除此类物体的影响。
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  图4,地下椭圆形物体干扰时塑料管线雷达断面图
  以上几种情况是我们在使用地质雷达探测管线常碰到的现象,为尽量避免这些情况给我们的探测带来错误,我们就需要在不同的地方多做些雷达断面,以及在情况允许的条件下适当开挖验证。
  5.结论
   应用RAMAC系列探地雷达进行地下管线探测的实践表明,该系列雷达能够成功用于城市地下管线的探测,具有探测准确、适用于各种类型管线探测的优点。但是,在实际探测中,应在同一场地选择代表性已知管线点做适当的方法试验,并进行分析总结,以试验总结结果来指导未知管线的探测。
  参考文献:
  [1] 北京鑫衡运公司,RAMAC/GPR地质雷达操作手册(3.0版本)
  [2] 李大心.1994.地质雷达方法与应用[M].北京:地质出版社,1
  [3] 区福邦.1998.城市地下管线普查技术与应用[M].东南大学出版社,12

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