GPR在地下管線原始數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用價(jià)值分析

鐘恒　邱軼

摘 要：探地雷達(dá)在工程中得到了廣泛的應(yīng)用，文章在介紹高精度探地雷達(dá)（GPR）技術(shù)的原理和方法基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)例并進(jìn)行分析。應(yīng)用效果表明GPR技術(shù)在市政工程地下管線的原始數(shù)據(jù)采集中不僅做到了定位探測(cè)，同時(shí)做到了定性檢測(cè)，同時(shí)具備無(wú)損，簡(jiǎn)易，快速高效，場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，為后繼施工部署提供原始依據(jù)。GPR技術(shù)對(duì)減少工程破壞性開(kāi)挖，分析地下障礙物影響，合理指導(dǎo)施工部署，節(jié)約工程成本具有巨大的工程應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：探地雷達(dá)；市政地下管線；原始數(shù)據(jù)采集

中圖分類號(hào)：TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）03-0166-02

Abstract： Ground penetrating Radar（GPR） is widely used in engineering. This paper introduces the principle and method of high precision GPR （GPR） technology， and analyzes it with the project example. Application results show that GPR technology in the municipal engineering underground pipeline in the raw data acquisition not only to achieve location detection， at the same time to achieve qualitative detection， at the same time with non-destructive， simple， fast and efficient， strong site adaptability and other advantages. Provide the original basis for the subsequent construction deployment. GPR technology has great engineering application value in reducing the destructive excavation， analyzing the influence of underground obstacles， reasonably guiding the construction deployment， and saving the project cost.

Keywords： ground penetrating radar； municipal underground pipeline； raw data acquisition

1 概述

市政工程中常存在大量的地下管線，在新建、改建和擴(kuò)建類的市政工程項(xiàng)目施工過(guò)程中施工單位對(duì)原有地下電氣，燃?xì)?，電纜，給排水管道等管線造成破壞并導(dǎo)致相應(yīng)地區(qū)停水、停電、停氣的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。中斷施工造成工程進(jìn)度損失，因修復(fù)造成成本增加，因破壞管網(wǎng)管線造成區(qū)域性擾民，遭遇投訴對(duì)工程施工也造成困擾。已完工程的地下管線資料缺失或不全，資料失真等均為導(dǎo)致該現(xiàn)象的重要原因。市政項(xiàng)目部分難以具備開(kāi)挖檢查條件的特點(diǎn)對(duì)如何獲取和驗(yàn)證地下原有管線的數(shù)據(jù)提出了更高的要求。

作為新發(fā)展起來(lái)的一種地球物理探測(cè)技術(shù)，探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)具備無(wú)損，簡(jiǎn)易，快速高效，場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前已被廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)，巖土工程，隧道工程等領(lǐng)域。

本文通過(guò)利用意大利IDS公司RIS MF HI-MOD型探地雷達(dá)對(duì)孟加拉W-8項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)窗驗(yàn)證分析，表明利用探地雷達(dá)可準(zhǔn)確判斷地下管線的具體位置情況和管線種類大大加強(qiáng)了施工效率。

2 探地雷達(dá)的基本原理

由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生高頻脈沖波通過(guò)天線向地下發(fā)射電磁波，電磁波在傳播過(guò)程中，其路徑、強(qiáng)度與波形隨著通過(guò)介質(zhì)的性質(zhì)和幾何形態(tài)而變化，遇到典型分界面產(chǎn)生反射波，接收天線收集信號(hào)并被筆記本電腦記錄下傳播時(shí)間、幅度、波形資料，以此來(lái)推斷地下介質(zhì)的幾何形狀、物質(zhì)特征、分布情況。圖1為雷達(dá)反射原理圖。

3 項(xiàng)目實(shí)例

3.1 項(xiàng)目實(shí)例

我公司承建的孟加拉吉達(dá)港W-8項(xiàng)目采用了該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行市政管線原始數(shù)據(jù)資料的采集和處理。因項(xiàng)目占地面積大，孟加拉吉達(dá)地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施落后，市政地下管線原始資料缺乏，項(xiàng)目初期對(duì)地下管線的原始資料采集對(duì)后繼施工有重大影響。

3.2 應(yīng)用測(cè)量

圖2是在施工中不同的地下管線的雷達(dá)影像。

圖3是在水泥路面對(duì)地下管線的探測(cè)結(jié)果，在探測(cè)區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)三處明顯的反射圖象。推斷前兩處為自來(lái)水的分支管道，第三處為地表水溝，并經(jīng)開(kāi)挖得到驗(yàn)證。

圖4為部分片區(qū)數(shù)據(jù)在終端顯示設(shè)備中的處理圖像。

圖中可以清晰看出對(duì)地下管線的走向，位置，深度，數(shù)量和類別等關(guān)鍵信息，對(duì)施工的組織安排起到重大幫助。

3.3 應(yīng)用效果

新技術(shù)的應(yīng)用節(jié)約了探查的時(shí)間成本，保障了總工期的按計(jì)劃實(shí)現(xiàn)；節(jié)約了人力和機(jī)械成本；避免了對(duì)道路的破壞性挖掘和中斷道路造成擾民；以低廉的資金和時(shí)間成本獲得了準(zhǔn)確性大增的原始資料，對(duì)項(xiàng)目的順利實(shí)施起到了巨大支撐作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

GPR技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，為市政工程的地下管線探測(cè)提供了更多的手段，可以定位探測(cè)，還可以定性檢測(cè)，同時(shí)具備無(wú)損，簡(jiǎn)易，快速高效，場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。這對(duì)減少工程破壞性開(kāi)挖，分析地下障礙物影響，合理指導(dǎo)施工部署，節(jié)約工程成本具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]田峰.地下非金屬管線實(shí)用探測(cè)方法淺析[J].華北國(guó)土資源，2017（05）：103-105.

[2]龔曉斌，李威.GPR探測(cè)非金屬地下管線施工技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2013（S2）：301-304.

[3]黎雷.在地下管線探測(cè)中雷達(dá)參數(shù)選取及異常特征分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（18）：91.