探地雷达探测地下管道的理论与技术问题研究

在现代城市和工矿企业密集、复杂以及非金属地下管网探测中,高分辨率的探地雷达技术受到人们的高度重视．作者在对探地雷达方法原理作简要介绍的基础上,重点论述了探地雷达探测地下管道等管状目标体的反射规律与解释方法;概括了提高探地雷达分辨率的技术措施;介绍了资料处理中的时间增益和空间滤波技术,并给出几个有代表性的应用实例．     

探地雷达探测隐伏岩溶的可行性与实例分析

介绍了探地雷达在地下介质中的传播原理,对影响探测工作的关键参数进行了分析;论证了探地雷达探测隐伏岩溶的可行性,结合现场实例总结出不同形态的隐伏岩溶在雷达剖面图上的波形特征,讨论了现场探测工作中应注意的一些问题.实践证明,应用探地雷达探测隐伏岩溶是一种快速、高效、经济、可靠的物探方法.     

探地雷达探测隐伏岩溶的可行性与实例分析

介绍了探地雷达在地下介质中的传播原理,对影响探测工作的关键参数进行了分析;论证了探地雷达探测隐伏岩溶的可行性,结合现场实例总结出不同形态的隐伏岩溶在雷达剖面图上的波形特征,讨论了现场探测工作中应注意的一些问题.实践证明,应用探地雷达探测隐伏岩溶是一种快速、高效、经济、可靠的物探方法.     

应用探地雷达技术探测粮仓异物

为准确探测出粮仓中的异物或空洞的大小和位置,进而精确测算出粮仓储粮数量,将探地雷达技术应用到粮仓异物探测上,并结合粮食介质和粮仓结构的特点,建立了粮食介质中的雷达方程和粮仓探测的雷达回波信号模型.外场实验结果表明,对探地雷达频率和回波信号处理方法进行适度改造后,利用探地雷达技术对粮仓进行异物探测完全能够满足实际的需要.     

探地雷达在金属物体探测中的应用

探地雷达作为一种高效、无损检测方法,在工程勘察中有着广泛的应用。本文在介绍探地雷达的工作原理基础上,结合工程实例介绍了探地雷达在金属管道和金属物体探测中的应用,展示了典型的原始记录,说明了探地雷达技术的有效性和实用性,为探地雷达在工程勘察中的应用积累了经验。     

探地雷达技术在岩溶探测中的应用

以黄河万家寨库区右岸岩溶探测为例,论述了雷达探测方法的技术及其工作原理,并结合岩溶探测实例, 分析了岩溶地质现象所产生的雷达波场异常的空间展布特征,划定了该测区溶洞、溶蚀裂缝等岩溶地质异常的 空间展布范围,验证结果表明:探地雷达技术在浅层岩溶探测中的有效性。     

大雁塔唐代内嵌石碑厚度的探地雷达无损探测

西安大雁塔底层南门洞两侧砖龛内,嵌有《大唐三藏圣教之序》、《大唐三藏圣教序记》两通唐代石碑。由于两碑采取内嵌的立碑方式,一直以来厚度未知,给文保工作带了了诸多不便。为此,在前人经验的基础上,利用探地雷达无损探测的方式对其进行了探测,得出了石碑具体厚度的初步结论,为这两块珍贵唐碑的进一步保护研究打下了基础,同时也进一步推进了文物无损探测理念的扩展。     

探地雷达在基坑流砂掏空区探测中的应用

随着城市建设规模的不断扩大,对非开挖岩土工程探测技术的研究和应用已日益迫切。探地雷达技术以其无损、快速、简便、高分辨率和经济的特点,正越来越引起岩土工程界的青睐。本文通过介绍探地雷达的基本原理,结合场地情况和探测任务,对探地雷达系统参数进行合理的设置,避开环境干扰,在基坑周围布置了测线。通过对采集的数据进行一系列的处理,得出分辨率较高,反射界面较为清晰的探地雷达剖面,证明了探地雷达对基坑流砂掏空区的探测是可行和有效的,对施工方采取相应的处理措施具有一定的指导意义。     

探地雷达在隧道施工超前探测中的应用

简要介绍探地雷达应用于隧道施工超前探测中的工作原理,总结探地雷达应用于隧道施工超前探测中的工作流程。以福州绕城高速公路超前探测应用为例,在整个隧道掘进始末,采用加拿大Sonsor＆Software公司生产的EKKOIV低频探地雷达探测,同时结合开挖掌子面详细地质素描等工作综合判定,对开挖掌子面前方围岩进行探测。经开挖跟踪验证,证实探地雷达技术能有效避免隧道内空间狭小、干扰多等不利因素,能快速高效地预报开挖掌子面前方的断层破碎带,准确对掌子面前方围岩类别进行划分,为施工单位合理安排施工作业进度,减少工程隐患提供科学依据。为探地雷达在隧道超施工超前探测中的应用和推广积累一些经验。     

探地雷达检测铁路路基病害的二维正演模拟

为了识别复杂的探地雷达图像,建立铁路路基病害图像数据库,针对各种常见的路基病害,结合实地检测情况,研究铁路路基病害的探地雷达(GPR)图像特征,进行探地雷达二维正演模拟分析.基于有限差分原理,在时间域上推导横电磁波的差分方程;运用GprMax软件,对路基下道碴陷槽病害进行正演模拟分析;对路基下存在的圆形空洞,模拟不同半径和埋深的空洞,分析径深比对雷达模拟图像的影响.开挖一个人工道碴陷槽,用探地雷达实测,并进行正演模拟.实测结果和模拟结果一致,表明了该模拟方法用于实际复杂路基检测的可行性.     

Finite difference time domain method forward simulation of complex geoelectricity ground penetrating radar model

The ground penetrating radar（GPR） forward simulation all aims at the singular and regular models, such as sandwich model, round cavity, square cavity, and so on, which are comparably simple. But as to the for- ward of curl interface underground or “v” figure complex model, it is difficult to realize. So it is important to for- ward the complex geoelectricity model. This paper takes two Maxwell＇s vorticity equations as departure point, makes use of the principles of Yee＇s space grid model theory and the basic principle finite difference time domain method, and deduces a GPR forward system of equation of two dimensional spaces, The Mur super absorbed boundary condition is adopted to solve the super strong reflection on the interceptive boundary when there is the forward simulation. And a self-made program is used to process forward simulation to two typical geoelectricity model.     

地质雷达在挡墙检测中的应用

介绍了地质雷达检测挡墙的基本原理、方法及检测过程中相关参数的选择,并结合实际工程,对所测地质雷达图像进行分析解释,结果表明,地质雷达检测技术不仅操作方便、检测效率高,而且其分辨率高,相对误差较小,值得在实际工程中大力推广应用.     

应用探地雷达测定复垦土壤的水分含量

应用GPR对几种典型的复垦土壤的水分含量进行了测量,研究选择了三种典型的复垦土壤:加入5%的污泥;接种菌根;加入10%的粉煤灰。雷达数据采用宽角法(CMP)测量,对雷达数据计算的结果与重量法测定的结果进行了对比分析。结果显示复垦土壤的介电常数与水分含量间存在明显的函数相关性,说明应用GPR测定复垦土壤的水分含量,在方法上是可行的。但用不同方法处理的复垦土壤,其介电常数与水分含量间存在不同的函数规律。     

探地雷达在路基深层病害检测中的应用

根据探地雷达工作原理,提出了探地雷达用于路基深层病害的检测方法。结果表明,该方法具有无损、快速、连续、高精度、高分辨率和实时成像等特点,克服了常规检测方法的局限性,能够为制定科学的养护及维修方案提供可靠依据。     

探地雷达回波信号处理中小波变换域滤波方法的研究

探地雷达信号是非平稳信号．在传统的傅氏变换域滤波不能有效地解决滤波和信号高频损失的情况下,文中研究了利用小波变换来处理这一矛盾的方法．系统地讨论了小波变换在信号滤波中的原理和各种实现方法,比较了与傅里叶变换域滤波的差别．最后对实际的探地雷达信号进行了处理．结果表明,基于小波变换域的滤波能滤除８０％～９０％的噪声,同时可基本保持原信号的边缘不变．此外小波变换域滤波还具有直观、简便、快速操作、稳健的优点,完全可用于实时或事后的数据处理．     

探地雷达在道路结构层厚度检测中的应用

针对道路结构层厚度检测和评估问题,将地质雷达应用于道路检测工程中,开展了道路地质雷达现场测试,并将雷达检测结果与钻芯取样结果进行对比,分析了道路分界面的位置、各结构层的厚度以及存在的病害,对雷达原始数据进行希尔伯特变换,得到瞬时振幅图、瞬时相位图和瞬时频率图,重点分析了道路结构层分界面的位置。研究结果表明:地质雷达能够探测道路结构层的厚度,并且对道路的不均匀沉降也有较好的检测效果,通过数据的二次处理,提高了地质雷达图像解释的精确度和可信度。     

Measurement of a thin layers thickness using independent component analysis of ground penetrating radar data

To detect overlapped echoes due to the thin pavement layers,we present a thickness measurement approach for the very thin layer of pavement structures.The term ＂thin＂ is relative to the incident wavelength or pulse.By means of independent component analysis of noisy signals received by a single radar sensor,the overlapped echoes can be successfully separated.Once the echoes from the top and bottom side of a thin layer have been separated,the time delay and the layer thickness determination follow immediately.Results of the simulation and real data verify the feasibility of the presented method.     

地质雷达在胶州湾海底隧道F_(4-5)含水断层超前预报中的应用

青岛胶州湾海底隧道地质条件复杂,隧址区含有多组高陡倾角断层,因此隧道在通过海域段涌水断层时的安全便成了工程建设过程中的关键问题.以此为背景,根据在胶州湾海底隧道左线隧道F_4-5含水断层利用地质雷达对破碎围岩和裂隙水进行超前预报中的应用,针对信号采集和数据处理解析过程中各影响因素,采取相应的处理措施,最大限度地去除干扰,最后得出清晰准确的测线伪彩色成果图及测线波形图等成果,并从成果图中统计了探测范围内的结构面和裂隙发育的具体位置和规模、裂隙水发育位置等参数,为超前预注浆加固提供了参数.对开挖后的地质情况进行地质编录,验证了本次地质雷达预报的准确性与有效性.所采用的方法措施对于海底隧道地质雷达超前地质预报具有一定的借鉴意义.