地质雷达技术在地下管线探测中的应用

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三维地质雷达在城市地下管线探测中的应用

三维地质雷达在城市地下管线探测中的应用

三维地质雷达在城市地下管线探测中的应用摘要:三维探地雷达的分辨能力很高,定位的精确度也很高,操作起来也很方便、简单,而且其应用的成本极低。

利用三维探地雷达,不但能对金属管线进行探测,还能对诸如城市的水泥管线等地下管线进行探测,从而解决了传统探地雷达不能对非金属管线进行探测的不足。

利用三维探地雷达可以较好地解决在探测工作中出现的各种问题,是一种较为理想的方法来探测城市地下管线。

基于此,本文对三维地质雷达在城市地下管线探测中的应用进行探讨,以供参考。

关键词:三维地质雷达;城市地下管线;探测;应用引言三维探地雷达是一种可以探测到地下目标物体和界面的电磁技术,它的分辨率和工作效率都非常高,是一种常用的城市地下管线探测手段。

而在我国,由于城市化进程的不断加速,使得地下管道的复杂程度不断提高。

所以,要想对地下管道进行全面地探测,就必须要有一种高精度的探测技术来满足目前对地下管线探测的要求。

而高分辨率的探地雷达技术能够有效的克服上述难题,从而对地质问题进行更深层次的探测。

1地质雷达探测管线1.1 基本原理地质雷达方法就是一种广谱类的电磁技术,其可以应用于地下介质分布情况的确认。

在地质雷达探测中,可以采用一根天线来发送高频、宽频的带有脉冲的电磁波,而另一根天线则可以从地层中获取来自介质界面的反射波。

当电磁波在有耗介质中进行传输时,其传播的路径、电磁场强度以及波形会因为介质的电性及几何形状而发生改变。

从而可以从所收到波的传播时间、振幅和波形等数据中推测出其中的介质结构。

1.2 地质雷达探测技术的优点与其他物探方法相比,地质雷达具有明显的优越性。

具体包括以下几方面:(1)对电磁波有较好的抗干扰性,可以在多种噪音条件下工作,且受外界干扰较少。

(2)地质雷达作为一种无损性、技术性的探测手段,能够在城市或在建项目中使用,具有作业场所较宽、工作环境较好等特点。

(3)可携带式的微型计算机对数据进行采集,记录,存储和处理。

轻便类型的设备在施工现场只需要一个人就可以完成工作,具有很高的工作效率。

地质雷达在城市地下管线探测中的应用

地质雷达在城市地下管线探测中的应用

地质雷达在城市地下管线探测中的应用在城市的快速发展中,地下管线犹如城市的“血管”,承载着供水、排水、燃气、电力、通信等重要功能。

然而,由于地下管线的复杂性和隐蔽性,其准确探测一直是城市建设和管理中的难题。

地质雷达作为一种先进的地球物理探测技术,凭借其高精度、高分辨率和非破坏性等特点,在城市地下管线探测中发挥着越来越重要的作用。

一、地质雷达的工作原理地质雷达是一种利用高频电磁波进行地下探测的设备。

它通过向地下发射高频电磁波脉冲,当电磁波遇到不同介质的分界面时,会产生反射和散射。

这些反射波被地质雷达接收并记录下来,通过对反射波的分析和处理,可以获取地下介质的分布情况和结构特征。

在城市地下管线探测中,地质雷达利用地下管线与周围土壤或岩石介质的电性差异来识别管线的位置、走向、埋深和管径等信息。

一般来说,金属管线具有良好的导电性,与周围介质的电性差异较大,反射信号较强;非金属管线虽然导电性较差,但与周围介质在介电常数等方面仍存在差异,也能够产生可识别的反射信号。

二、地质雷达在城市地下管线探测中的优势1、高分辨率地质雷达能够提供厘米级甚至毫米级的分辨率,可以清晰地分辨出地下管线的细节特征,如管线的接口、弯头和分支等,这对于准确确定管线的位置和走向非常重要。

2、非破坏性与传统的开挖探测方法相比,地质雷达不需要破坏地面,不会对城市的交通和环境造成影响,也减少了施工成本和时间。

3、快速高效地质雷达可以在较短的时间内完成大面积的探测工作,大大提高了探测效率,能够满足城市建设和管理中对地下管线信息快速获取的需求。

4、适应性强地质雷达可以在各种复杂的地质和环境条件下进行探测,如在城市道路、广场、建筑物附近等,不受场地限制。

三、地质雷达在城市地下管线探测中的应用场景1、新建工程前期探测在城市新建道路、桥梁、地铁等工程建设前,需要对地下管线进行详细探测,以避免施工过程中对现有管线造成破坏。

地质雷达可以准确查明地下管线的分布情况,为工程设计和施工提供可靠的依据。

地质雷达在地下管线探测中的应用

地质雷达在地下管线探测中的应用

地质雷达在地下管线探测中的应用随着城市的不断发展,地下管线建设越来越普及,包括供水管道、排水管道、天然气、热力管道以及电力线等。

而这些地下管道的检测与维护,则需要用到一些先进的工具和技术,其中就包括地质雷达。

地质雷达在地下管线探测中,是一种非破坏性检测技术,能够实时地对地下管道进行探测,找出管道的位置和深度。

这种技术非常有效,可准确地确定管道的位置以及管道的深度和形状,让我们能够更好地了解地下管道的情况,并避免对其造成不必要的破坏或损坏。

地质雷达技术利用了高频电磁波的反射和散射现象,当电磁波达到地面时,它会穿过地下,被底层物质反弹,再次到达地面,因此,它的接收信号可以反映出地下物质的性质和位置。

地质雷达通过将发射器放置于地表上,并在地下管道上扫描,可以将管道位置以及深度准确的找出来,并生成图像和报告。

在实际探测中,地质雷达可以通过4种不同类型的天线进行探测,包括平面天线、芯片天线、扫描天线和阵列天线。

平面天线和芯片天线主要用于表面地形的探测,扫描天线则用于检测管道和其他地下设施,而阵列天线可以检测更大范围内的管道和其他设施。

在管道探测中,通常使用扫描天线进行探测。

地质雷达不仅可以快速的找出地下管道的位置和深度,还可以捕捉到管道的形态数据、管道的材质、管道的状态、以及管道的变化情况等重要信息。

这些信息可以帮助管道维护人员更好的管理和维护地下管道的以及预测管道出现问题的可能性。

总之,地质雷达在地下管道的检测和维护中发挥了极为重要的作用。

它可以为城市的发展提供强有力的技术支持,帮助我们更好地维护和管理地下管道,保障城市的正常运转和人民的安全。

因此,地质雷达技术也应该得到更好的开发和推广,以更好的满足人们对城市地下管道的要求。

地质雷达技术在城市供水管网探测的应用

地质雷达技术在城市供水管网探测的应用

地质雷达技术在城市供水管网探测的应用作者:黄文伟来源:《中国新技术新产品》2011年第23期摘要:地质雷达作为一种新的探测方法,具有定位准确、剖面直观、实时图像显示等优点在城市地下管线探测过程中得到了越来越广泛的应用。

本文结合地质雷达技术的实际应用,阐述了地质雷达技术的工作原理和方法,为城市供水管网的探测提供了有力的技术支持。

关键词:地质雷达技术;城市供水管网;原理;金属管线;非金属管线;雷达波中图分类号:TU99 文献标识码:B随着城市建设的飞速发展,原有城市地下供水管网资料欠缺的矛盾越来越突出,因此查明地下供水管网,并确定其分布、埋深及走向的任务引起了人们的重视。

然而地下供水管网分布复杂、埋设较深、金属管与非金属管混杂和干扰源较多的条件下给探测任务带来了不少的难度。

使用传统的金属管线仪已无法完全满足现有的管线探测需要,所以近年国内引入了地质雷达这项新技术,取得了不错的效果。

1工作方法原理地质雷达是以地下各种介质的电阻率和介电常数差异为物理条件,通过向地下发射高频电磁波探测地下介质分布的无损探测仪器。

雷达通过在地面上移动的发射天线向地下发射50kHz~1000kHz的大功率脉冲高频电磁波,当电磁波遇到不同的电性界面时,就会发生反射、透射及折射,当地下介质间的电性差异越大,反射回波的能量也就越大,反射到地面的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后,精确记录下反射回波的时间、相位、振幅、波长等参数,再通过信号叠加放大、滤波、图像合成等数据处理后,获得地下剖面的扫描图像,对雷达图像的识别,可以得到地下管线的分布位置和状态。

2地下供水管网的雷达波特征3.1无管线时的雷达波特征当地下介质完整,没有电性差异时,雷达波根本不发生反射或发生能量很弱,但地下往往是层状介质,比如道路自上而下有沥青层、回填层、原土层等,这些层状介质都不同程度地存在着电性差异,因此也会产生反射波。

此外道路下局部还存在着如废弃的金属、砖块、瓦砾等障碍物,都会产生反射波。

城市地下管线探测技术的发展及应用探究

城市地下管线探测技术的发展及应用探究

城市地下管线探测技术的发展及应用探究摘要:城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分,也是城市人民生活工作中必不可少的环节,与城市的发展有着紧密的关系,对构建和谐美丽的新型城市有着重要的意义。

在城市化建设中,城市地下管线不可避免地会出现一些问题,例如地下管线基础数据管理混乱,地下管线建设滞后等问题。

本文探讨了城市地下管线的分类与探测内容,并探究了探测技术在城市地下管线中的应用。

关键词:城市地下管线;探测与管理技术;探测方法应用早在十九世纪,国内就已经展开了城市地下管线的相关工程,但受到当时工业水平与城市建设条件的限制,城市地下管线的发展处于初级阶段,人们对地下管线的认知还比较欠缺。

在改革开放之后,伴随着我国的经济飞速发展,地下管线的建设也随之快速发展。

由于地下管线的基础信息统筹管理工作开展较晚,直至本世纪初,城市地下管线的探测技术和基础数据普查工作才陆续的开展起来,探测技术也得到了充分的发展、创新和广泛应用,这为现代化的城市建设管理提供了有力的技术支撑保障。

在现代化城市中,城市地下管线为城市传输物质、输送能量与传递信息,服务于城市居民,可见城市地下管线在城市建设、发展中的重要程度。

一、城市地下管线的分类与探测方法(一)城市地下管线的分类根据城市地下管线的归权属和使用性质,可将城市地下管线划分为城市给水地下管线、城市排水地下管线、城市燃气地下管线、城市电力地下管线、城市通信地下管线、城市热力地下管线、城市工业地下管线和城市综合管廊等,也可划分为市政公用管线、军用、铁路、民航、长途输送等专用管线。

根据城市地下管线的构成材质,可将城市地下管线划分为以下三类:一是由钢铁、铸铁等金属材质构成的金属管;二是由塑料(PVC、PE等)、混凝土、砖石等非金属材质构成的非金属管线,三是带有金属骨架的电力通信线缆。

(二)城市地下管线的探测方法现阶段,城市地下管线探测方法主要有以下三种。

第一种方法是通过直接对明显管线点位或附属设施量测、调查的方式采集管线数据,这种探测方式简单直接,数据精度高,在上世纪70年代早期我国城市地下管线的普查中就应用广泛;第二种方法是技术人员使用探查仪器通过物探方法探测隐蔽的地下管线点位,这种探测方法在现阶段城市管线探测中应用较为普遍;第三种方法是使用特种仪器进入管线井或管道中,通过影像采集技术检测隐蔽地下管道内部情况,这种方法能够有效的排查管线中的隐患,进而保证城市地下管线的安全运行。

地质雷达在地下金属管线探测中的应用

地质雷达在地下金属管线探测中的应用

世界有色金属 2021年 7月下196地质雷达在地下金属管线探测中的应用张再丰(南京市测绘勘察研究院股份有限公司,江苏 南京 210049)摘 要:地质雷达可同时检测地下金属和非金属管线,一般应用于电磁管道探测仪难以检测的非金属管道。

本文介绍了地质雷达在地下管线测量中的应用。

探地雷达已经成为管线探测的重要组成部分,它比其他设备更有优势。

关键词:探地雷达;地下管线;探测中图分类号:P631.3 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)14-0196-2Application of ground penetrating radar in underground pipeline detectionZHANG Zai-feng(Nanjing Insititute of Surveying, Mapping & Geotechnical Investigation, Co Ltd,Nanjing 210049,China)Abstract: GPR can detect both metal and non-metal underground pipelines simultaneously and is generally used in non-metal pipelines which are difficult to be detected by electromagnetic pipeline detectors. This paper introduces the application of geological radar in urban underground pipeline survey. Ground penetrating radar has become an important part of pipeline detection, which has more advantages than other equipment. Keywords: Ground penetrating radar; Underground pipeline; detection各种地下管线是工程施工建设的重要基础设施,它们负责信息传递,能量传递等,是当代社会生存与发展的地下空间设施基础。

地质雷达探测地下管线检测方案

地质雷达探测地下管线检测方案

地质雷达探测地下管线检测方案1 适用范围地下管线探测可用于查明给水、排水、燃气、热力工业等各种地下管道以及电力、通信、信号等地下电缆的平面位置、走向、埋深、管径、材质等。

2 检测依据(1)《城市地下管线探测规程》 CJJ61(2)《铁路工程物理勘探规范》TB 100133 资源配置3.1 设备配置(1)地质雷达l套,配备250MHz、500MHz屏蔽天线;(2)管线探测仪l套;(3)全站仪1台;(4)GPS接收机1台。

3.2 人力资源管线探测专业性强,技术含量高,因此该项工作宜委托给具备专业资质的合作队伍实施。

现场配备技术人员和普通劳工协助实施。

人力配置如下:检测工程师2人,技术工程师1人,测量工程师2名,普通劳工 2人。

4 地下管线探测工艺流程及操作要点4.1 地下管线探测工艺流程确定工作范围,工作对象搜集原始资料现场踏勘,验证搜集的资现场踏勘,记录已知管线探测方法验证编写施工方案现场探测资料汇总图1 地下管线探测工艺流程图4.2 确定工作范围,工作对象4.2.1 确定工作范围施工场地地下管线探测应在工程施工开挖前进行,其范围应包括开挖以及可能受开挖影响的地下管线安全的区域,探测以上场地的管线走向、位置、深度,避免开挖或非开挖作业时,破坏地下管线,造成严重的后果。

4.2.2 确定工作对象地下管线探测前,需搞清楚所测区域地下管线的种类,根据不同的地下管线种类以便选用合适的探测方法,地下管线主要包括以下几个类别:(1)由水泥、陶瓷和塑料材料构成的非金属管线,如排水管(雨水、污水、雨污合流)、工业管线或某些给水管线(生活用水、生产用水、和消防用水)等;(2)由铸铁、钢材构成的金属管线,如给水,燃气(煤气、液化气、天然气)、供热等工业管线;(3)由铜、铝材料构成的电缆(其外用钢铠、铝或塑料包装),如电力电缆(供电、路灯、电车)、通讯电缆(军用光缆、通信光缆)等和有线电视电缆等。

4.3 搜集原始资料地下管线探测前,必须全面搜集和整理测区范围内已有的地下管线资料和有关测绘资料,主要内容包括:(1)已有的各种地下管线图;(2)各种地下管线的设计图、施工图、竣工图及技术说明资料;(3)相应比例尺的地形图;(4)测区内及相临近的控制点的坐标和高程。

地质雷达技术应用要点

地质雷达技术应用要点

地质灾害预警
灾害预警
利用地质雷达技术可以监测地质灾害的发生和发展,及时发出预警信息,减少 灾害造成的人员伤亡和财产损失。
灾害评估
通过对地质灾害的评估,可以了解灾害的性质、规模和影响范围,为灾害治理 和恢复提供基础资料。
资源勘探与开发
资源勘探
利用地质雷达技术可以对地下资源进行勘探,包括石油、天然气、矿产等,为资 源的开发和利用提供基础资料。
城市地下管线探测
01
城市地下管线探测是地质雷达技术的 另一个重要应用领域。城市地下管线 种类繁多、分布复杂,传统的探测方 法难以满足需求。而地质雷达技术能 够快速准确地获取地下管线的分布、 埋深、材质等信息,为城市地下管线 的规划、建设和管理提供重要的技术 支持。
02
在城市地下管线探测中,地质雷达技 术具有无损、高效、高精度等优点, 能够有效地避免对原有管线造成破坏 。同时,通过数据处理和分析,可以 进一步了解地下管线的运行状况和存 在的问题,为管线的维护和更新提供 依据。
电磁波传播速度
在理想介质中,电磁波以光速传播。 但在实际介质中,由于介电常数和磁 导率的影响,电磁波的传播速度会有 所变化。
电磁波传播方向
电磁波的衰减
电磁波在传播过程中会因为介质的吸 收、散射和折射等原因而逐渐衰减。
电磁波在传播过程中,其电场和磁场 方向相互垂直,且与传播方向呈右手 螺旋关系。
雷达探测原理
依据。
THANKS
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数据解释
根据地质知识和经验,对雷 达数据进行解释和分析,推 断出地下岩土层的结构、性 质和分布等信息。
数据可视化
将雷达数据转换成可视化 的图像或模型,便于更直 观地分析和理解地下结构。
03
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地质雷达技术在地下管线探测中的应用
发表时间:2019-05-14T09:14:58.227Z 来源:《建筑细部》2018年第21期作者:张淼
[导读] 并结合具体工程案例,对地质雷达技术在地下管线探测中的应用进行了简单的分析。

中航勘察设计研究院有限公司北京 100098
摘要:在城市快速发展进程中,地下管线逐步成为保障城市平稳运转的关键设施,其直接影响了城市给排水、居民供暖、信息传输等模块运行效率。

而由于现阶段地下管线网络布局复杂程度较高,且运行年限不确定,隐藏着极大的安全风险。

因此,本文以地下管线探测为入手点,阐述了地质雷达技术原理,介绍了地质雷达技术在地下管线探测中应用优势。

并结合具体工程案例,对地质雷达技术在地下管线探测中的应用进行了简单的分析。

关键词:地质雷达技术;地下管线;探测
前言:地下管线类型较多,根据地下管线用途、尺寸、材料性质的差异,其使用的探测技术也具有较大差异。

以往地下管线探测技术并不能有效确定地下管线铺设情况,也无法确定地下管线损伤程度。

而地质雷达技术可以通过同相轴跟踪,获得清晰、全面的地下管线实际分布分布情况。

因此,对地质雷达技术在地下管线探测中的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

一、地质雷达技术应用原理
地质雷达技术主要依据电磁波传播理论,利用高频宽谱电磁波接收、发射的方式,判定地下介质分布情况。

同时依据电磁不传播理论进行分析,可得出电磁波在地下介质传播阶段介质介电性质、介质相几何形态,进而根据具体数据计算公式,推算电磁场强度、相应波形特征变化。

同时通过对探测后波形特征进行对比分析,还可得出地下管线分布特征[1]。

二、地质雷达技术在地下管线探测中应用优势
1、探测准确连续
地质雷达探测技术在地下管线探测中的应用,具有较高的准确性能,全面、清晰展现不同形态、性质、功能地下管线特征及铺设质量。

同时利用地质雷达技术,可对地下管线分布情况进行连续性检测,保证整体探测结果的全面性。

2、无损便捷
地质雷达探测技术在地下管线中的应用,对于浅层探测目标具有较大的应用优势。

同时其可利用先进互联网辅助技术,高效、快速的反射地下管线分布图,帮助地下管线安全隐患控制提供依据。

3、分辨率高且图像清晰
地质雷达技术本身具有较高的分辨率。

且在最终呈现地下管线分布图可清晰展现地下管线分布情况,可为整体城市建设提供充足数据支撑。

三、地质雷达技术在地下管线探测中的应用
1、地下管线雷达探测项目概述
受某施工单位委托,要求探测砼材质、直径为580mm给水管道位置、走向、埋深。

由于该区域路面经多次扩建,且管道埋设年代较久,普通地下管线探测方式无法发挥有效价值,因此,在该地下管线探测过程中主要采用SIR2500探底雷达系统,天线频率为400MHz。

在该施工区域道路两侧、路中央设置两条测线方向。

且每间隔18m进行一条横方向测线的设置。

2、地下管线地质雷达探测过程
首先,在雷达地质勘察工作开展前期,相关人员可根据该勘察区域具体情况,与施工单位沟通,了解待勘察目标管线分布状况一般特性。

并收集施工单位地质勘察报告。

据此,了解该施工区域基坑开挖情况及岩层分布特征,以便为后期地质雷达勘察结果验证提供依据。

同时地下管线探测人员可采用实地调查的方式,综合调查该施工区域地形情况、金属物体分布情况[2]。

并人工将地形变化剧烈区域填平。

同时移开地质雷达测线周边金属物质,避免金属物质对地质雷达勘察准确性的不利影响。

随后相关勘察人员可以在勘察区域进行定位标志点设置,以确定待测管道大致走向。

并采用RD8500型地下管线探测仪,对目标管道周边不同类型金属管线分布情况进行探测。

并标注对应管线位置。

其次,在地质雷达测量作业正式开展前期,为确定检查测量参数与预想结果相符程度,并构建目标体探底雷达图像特征,相关技术人员可进行局部测量实验工作,及时调整地质雷达测量参数不合理区域。

并以介质中电磁波传播速度、界面反射系数为控制要点,确定探测实验及参数标定值,保证最终地质雷达勘察结果的精确度。

如在本工程勘察期间,勘察人员以检查井部位为起始点,进行了参数标定探测实验。

并根据检查井部位参数标定探测实验中显示的揭露岩层厚度、管线深度,进行了电性参数标定。

具体标定结果如图1。

图2 某工程地质雷达探测剖面图
由于地质雷达发射天线、接收天线间距离及测点、管线间距离较小,可首先假定电磁波为同点发射、同点接收模式。

此时在电磁波传播至管线表面时,管线、周边土体阻波抗可形成明显分界面。

随后电磁波在这一分界面可产生反射电磁波,得出地下管线位置。

据此,根据最终探测结果,勘察人员可在获得灰阶形式的图像之后,对灰阶形式图像进行增益模式处理,获得清晰的图像[4]。

如图2所示,该工程地下管线中出现两处单边双曲线形态的反射波异常情况。

其中一异常单边双曲线顶部为水平状态,另一异常单边双曲线顶部尖锐程度较高且信号强度较强,两者分别距离测线端点2.90m、10.50m,管顶深度分别为.50m、3.70m,相距6.50m。

结合现场实地打钢钎验证调查结果,可得出前一处异常为管块结构埋设的不同类型的多根电力线路,异常单边双曲线顶部显示平顶为水泥管块宽度;而后一处异常为套管直埋方式埋设的电力管线,由于其内部具有两根电缆导致单边双曲线内部具有两根独立反射弧。

总结:
综上所述,地质雷达在地下管线探测中的应用,具有快捷连续、准确清晰、分辨率高的优良特点。

因此,在建筑工程施工过程中,相关人员可利用先进的地质雷达探测技术,结合工程实际情况,合理设置雷达测线布置格局。

结合具体测算公式,通过对地下测线结果进行分析,可得出地下管线实际分布情况及安全威胁,从而为地下管线铺设作业及其他相关工程建设工作顺利开展奠定基础。

参考文献:
[1]李琦.基于地下管线探测下的地质雷达技术研究[J].建筑技术开发,2017,44(14):73-74.
[2]王继果,戴加东,周峰.综合物探在城市地下管线探测中的应用[J].福建建设科技,2017(5):77-78.
[3]于雷.地质雷达工程应用综述[J].山西建筑,2017(23):60-62.
[4]王明德.城市复杂管线探测技术与案例分析[J].铁道勘察,2017,43(5):51-53.。

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