探地雷达检测城市道路路面塌陷价值研究
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三维探地雷达在道路地下病害体检测中的应用研究摘要:三维探地雷达在道路地下病害体检测中具有广泛应用前景。
本文介绍了三维探地雷达的原理、技术特点及其在道路地下病害检测中的应用。
通过对三维探地雷达的实验数据分析,得到了可靠的地下病害信息,并提出了进一步改进和优化的建议,以期为相关工作人员提供借鉴参考,并助力相关行业实现健康稳定的发展。
关键词:三维探地雷达;地下病害;道路检测;引言:道路是城市的重要组成部分,对于城市的交通、经济和社会发展具有重要的作用。
然而,由于车辆和天气等因素的影响,道路的使用寿命受到很大的限制,地下病害也时常发生,给道路的使用和维护带来了很大的困难。
因此,道路地下病害的检测和诊断非常重要。
传统的道路地下病害检测方法主要采用视觉和声波探测等技术,但这些方法存在诸多缺陷,如受环境和设备的限制,易受到噪声和干扰,而且无法获取准确的地下信息等。
因此,需要开发一种更加高效和准确的地下病害检测技术。
近年来,三维探地雷达成为了一种新兴的地下病害检测技术。
相比传统的检测方法,三维探地雷达具有更高的探测深度和分辨率,更强的抗干扰能力,能够获取更为准确的地下信息。
因此,三维探地雷达在道路地下病害检测领域中具有广泛的应用前景。
一、三维探地雷达的原理和技术特点三维探地雷达是一种基于电磁波的地下病害探测技术。
它利用雷达发射出的电磁波在地下物体与介质之间反射和散射的特性来获取地下物体的位置、形状和性质等信息。
在实际应用中,三维探地雷达通常使用多次采样和成像技术来获取地下病害信息。
具体来说,它将地下物体的位置、形状和性质等信息通过雷达探测和数据处理等技术,转换成数字图像和数字数据,然后再通过三维成像和分析等技术,得到地下病害的详细信息。
三维探地雷达在道路地下病害检测中的优点是不可忽视的。
相比传统的地下病害探测方法,它具有更高的探测深度和更高的分辨率。
在道路工程中,一些地下病害,如龟裂、沉降、隆起等问题,可能位于较深的地下,传统的探测方法难以准确检测。
探地雷达在公路工程检测中的应用分析摘要:近年来,在我国城市化快速扩张的背景下,公路塌陷事故日益频繁。
据不完全统计,公路塌陷事故每年发生近千起,且呈逐年上升趋势。
地面塌陷防治是长期的、周期性的、复杂的、艰巨的。
公路问题更加突出,公路工程质量日益受到城市管理者和建设者的重视,相应的检测任务相当繁重。
自20世纪90年代初以来,探地雷达技术逐渐进入我国公路检测行业。
经过三十多年的发展,雷达技术已成为公路工程质量检测行业的一项重要技术,越来越受欢迎和广泛应用。
基于此,本文后续就探地雷达在公路工程检测中的应用展开相关探究。
关键词:探地雷达;公路工程;工程检测;技术应用引言随着公路网的形成,新项目的数量逐渐减少。
为了满足社会发展的需要,公路改扩建工程正在大规模进行。
然而,由于旧路的长期服务,以及运营单位的维护水平和成本不同,内部结构可能会遭受不同程度的疾病。
然而,目前的公路状况评价指标都是基于对路面显性病害的检测,无法反映结构内部的隐性病害。
而且,这种隐性危害是普通人或专业人员无法从表面观察到的,只能通过对高速公路的全面检查才能发现。
因此,长期使用的公路隐患应引起更多的关注。
探地雷达作为一种无损检测设备,能够真实反映公路内部情况,并具有非破坏性、速度快、精度高、携带方便、低交通影响等特点。
1公路工程检测的重要性公路工程检测的内容以公路检测的基本理论、技能操作测试和相关公路工程学科的基本知识为基础。
其内容包括施工质量控制、工程验收和评价、工程参数、管理和维护政策等各个方面。
为确保公路施工所用材料的质量符合国家工程质量标准,要求在公路施工中采用新的检测技术对施工材料进行检测。
在公路建设过程中,还应引入新的建筑材料和施工技术,以提高公路建设技术的创新和材料应用的实际工作。
新材料、新工艺、新技术在公路建设中的应用起着非常重要的作用。
公路工程检测试验工作是科学合理地控制和评价公路建设质量的有效方法。
它也是公路工程中识别缺陷、工程质量和事故质量工程的有效评价方法。
探地雷达在道路质量检测中的应用研究摘要:随着社会主义经济的发展,我国道路基础工程建设步伐逐渐加快,为了全面确保道路的质量,以提高道路的安全性与使用寿命,就需要实现对道路质量的有效检测。
将探地雷达这一技术应用于道路质量检测中,能够有效的提高检测的准确性与效率,同时,还能够避免对道路造成损坏,而如何将探地雷达完善的应用于道路质量检测中,亟待解决。
基于此,文章在阐述该项技术的基础上,为如何将其有效的应用于道路质量检测中提出对策,以供参考。
关键词:探地雷达;道路质量;检测;应用;研究当前,我国在全面推进经济建设的过程中,加大了对市政基础设施建设的投入力度,在此背景下,道路交通逐渐实现网络化格局,进而为公路运输行业的发展以及人们的出行带来了极大的便利。
在此过程中,为了实现对道路质量的高效检测,以排除道路的安全隐患,并降低维护的频率与费用,就需要积极的将先进技术手段运用到此项工作中。
探地雷达技术的诞生有效的解决了这一难题,而要想充分的发挥出此项技术的作用,就需要实现对其的完善应用。
1 探地雷达技术综述探地雷达技术诞生于上世纪初,直到上世纪七十年代才得到大范围的应用,我国也是在上世纪七十年代展开了相关方面的研究,并在引进相应仪器的同时,实现了样机的生产。
将探地雷达技术应用于道路工程中,能够解决如下问题:第一,实现对道路施工质量的监管与控制;第二,能够为研究道路路面结构与材料等提供技术支持;第三,能够为道路设计与勘查工作的开展提供相应的资料信息;第四,能够实现对道路质量安全隐患的检测,并能够实现对质量事故原因的有效勘测;第五,能够应用于道路的维护与改造中,为相应评定工作的开展奠定基础。
该项技术的原理为:以高频电磁波为基础,利用宽频带短脉冲的形式,经过天线将相应的信号输入地下,然后经由采样技术来获得反射信号,得到相应的信息;整个系统主要是由天线、发射机以及接收机三部分构成的。
2 将探地雷达技术有效的应用于道路质量检测中的途径2.1 在开展道路建设之前的应用在进行道路工程建设之前,将探地雷达技术应用于其中,能够为勘测与设计工作的顺利开展奠定基础。
探地雷达在公路检测中的应用摘要:探地雷达是一种广泛应用于地质勘探和非破坏性检测领域的技术工具。
近年来,随着城市化进程的加快,对公路安全和道路维护的需求日益增长。
探地雷达已经成为公路检测领域的重要技术手段之一。
它能够通过无损扫描地下结构,检测出埋藏在公路下的隐患,如地下管线、空洞、裂缝等,为道路维护和改进提供了有力支持。
本文主要探究探地雷达在公路检测中的应用。
关键词:探地雷达;公路检测;应用研究一、引言公路是人们出行的重要交通通道,而公路的安全和可靠性对社会经济发展至关重要。
然而,长期以来,公路在使用过程中难免会出现各种问题,如地下管线老化、土质变化、地震活动引起的地质变形等。
这些问题如果不及时发现和修复,将给行车安全和通行效率带来极大的威胁。
传统的公路检测方法往往局限于地表的观测,无法对地下结构进行实时监测。
而探地雷达技术的出现,极大地改善了这一情况。
探地雷达能够通过向地下发射电磁波并接收反射信号,分析得到地下结构的信息。
它的高分辨率和快速成像能力使得它在公路检测中的应用非常有前景。
二、探地雷达在公路维护和管理中的价值1.提升公路检测的效率和准确性传统的公路检测方法,例如视觉检查和物理取样,往往需要大量的人力资源和时间,而且很难获取全面、准确的信息。
然而,探地雷达通过利用电磁波的相互作用来扫描和探测地下结构和缺陷,能够快速、高效地获取地下信息。
使用探地雷达进行公路检测能够帮助工程师和维护人员准确地确定地下管线、电缆、空洞、土质变化等问题,而无需挖掘或破坏路面。
探地雷达的高分辨率扫描和成像功能可以提供详细的地下结构信息,帮助快速识别公路的缺陷和潜在问题。
此外,探地雷达还可以在不同深度范围内进行扫描,使得检测更加全面和细致[1]。
2.帮助制定维修和改进策略通过探地雷达获取的地下信息,我们可以对公路上的各种缺陷和问题进行定量和定位分析。
工程师和维护人员可以根据这些数据,制定出最合适和最有效的维修计划。
三维探地雷达图谱识别技术在城市道路塌陷隐患检测中的应用摘要:城市地下病害体诱发的塌陷事故频繁发生,造成巨大的经济损失和不良社会影响。
地下病害体具有隐蔽性、突发性、难以提前预测等特点,为了提前发现、及时处置地下病害体,传统的路面结构病害检测属于破损性检测,耗费人力多、周期长、恢复交通慢。
本文应用三维雷达在检测路段的检测结果,分析三维雷达检测图谱中特征波形对应的病害类型,发现探地雷达方法对道路浅层隐蔽性病害体识别应用效果好,为相关部门制定针对性的处理措施提供依据和城市道路安全运行提供有力支撑。
1 探测方法技术地质雷达(GPR)是通过发射天线向探测体内发射电磁波,利用接收天线接收来自目标体界面的反射波(图1)。
根据电磁波传播理论,电磁波在穿过层状介质时,遇到上下不同介质层,电磁波产生折射与反射,由接收天线接收介质反射的回波信息,经计算机对接收的信号及信息进行分析处理。
电磁波在介质传播过程中,其传播速度V主要是由介质的介电常数决定,当碰到与周围介电常数不同的目标体边界时,将产生反射波,并由接收天线接收,从而达到探测目的。
图1 探地雷达原理示意图2 数据处理、解译为突出有效波,提高雷达记录的信噪比和分辨率,提供和显示记录中包含的与地下目标体的位置、形态、结构和属性等有关的信息,通常采用的数据处理方法有:去除直达波、时间滤波、背景去除、时间增益、通过对处理后的雷达数据体进行针对性的切割,即可得到地下异常体或目标体的轮廓、位置等多种地下信息,取得可靠的检测成果。
3 地下病害体分类及地质雷达图谱特征地下病害体主要有脱空、空洞、疏松体和富水体等类型,不同的地下病害在地质雷达剖面上有不同的特征,具体图谱特征见表1。
表1地下病害体的地质雷达图谱特征(1)正常路面基层的标准雷达异常图像由于路面为层状结构,每一层铺筑的材料具有一定的介电性差异,因此,对于正常路面基层的雷达异常图像的波相同相轴或色谱图将呈现为近水平线型展布,每一层内的信号强度基本一致,反映在图像上无明显变化。
城市化进程推进速度的不断加快,城市内部各种不同类型的基础设施建设速度越来越快,城市内部建设中,部分城市道路塌陷事故发生率相对比较高,要保证人民群众的出行安全以及城市运行秩序能够得到有效推进。
整个社会影响相对比较恶劣,要积极采取有针对性的对策,实现对整个道路塌陷问题的有效预防。
通过这种方式在其中的合理应用,最大限度保证城市建设以及管理工作能够在实践中得到有效推进。
一、道路塌陷诱因分析道路塌陷事故通常情况下,都会集中在部分城市内部,呈现出高发趋势。
究其原因,主要是由于城市地下空间工程大规模的规划和建设,对目前现有的道路地下空间会造成严重的破坏影响。
基于此,对原本的地质应力结构平衡展开深入分析,最终形成地层空洞,导致道路塌陷问题相对比较严重,特别是对整个地铁施工影响而言更是如此。
在具体应用中,由于地下管线经过长时间的使用之后,已经相继出现严重的老化等现象,特别是在长期腐蚀之后,会造成严重的渗漏或者是破裂等问题。
对整个管线周围的土基等进行冲刷处理,否则势必会造成严重的水土流失等情况。
由于在实践中整个地下管线施工并不是很规范,整个回填效果并不是很密实,最终导致的结果是土体疏松等问题相对比较严重。
由于受到地下水、车辆震动等多种不同类型因素的影响,经常会出现严重的流砂淘蚀影响,最终形成严重的路基空洞,以此形成严重的道路塌陷。
二、探地雷达道路塌陷隐患探测1.现场踏勘和探地雷达测线布置。
城市道路交通环境相对比较复杂,同时车辆、人流量相对比较大,在整个交叉口红绿灯比较多,干扰源众多。
在整个探地雷达探测工作的具体展开之前,需要对道路结构层的整个厚度、现有材料以及地下管线分布情况等,沿着电磁环境干扰等相关因素条件展开深入的调研和分析。
结合目前整个城市内部道路“十塌九漏”的特征,对地下走水管线而言,可以将其看作是其中的重点。
对管线的具体埋设位置、埋藏的深度以及具体走向等进行确定,结合目前管线埋藏深度,对其中涉及到的各种不同类型的中心频率探地雷达天线等进行科学合理的选择和利用。
探地雷达在治理城市塌陷区中的应用施延昭;张国鸿【摘要】Ground penetrating radar is a means to detect internal structure and distribution law of underground medium by broadband high-frequency electromagnetic wave, and has been widely applied in many fields such as hazard geology exploration, geotechnical survey and engineering quality inspection. This paper brought an example of the technique used in engineering quality inspection of treatment of city subsidence, by comparison of the detection result of the radar with two high-frequency antennas with 2D model forward modeling result, gave a definite conclusion on the treatment quality and whether a hidden subsidence exists or not.%探地雷达是利用宽带高频电磁波以脉冲形式来探测地表之下介质内部结构分布规律的一种地球物理方法。
它广泛用于灾害地质勘查、岩土工程调查和工程质量检测等众多领域。
本文给出了一个在治理城市塌陷区的工程质量检测中的应用实例,通过两种高频天线的探地雷达检测和二维模型正演结果对比,对塌陷区治理质量以及是否存在隐伏塌陷隐患给出了明确的结语。
总738期第四期2021年2月河南科技Henan Science and Technology地质雷达在城市道路地下典型病害探测中的应用杨光李颖(江苏省地质勘查技术院,江苏南京210049)摘要:道路是一个城市最重要的基础设施,由道路地下空洞等引起的城市道路塌陷是当前道路养护面临的主要难题。
地质雷达探测技术作为一种无损检测方法,以其方便、高效等优点被广泛地应用到城市道路病害探测方面。
本文结合南京某建筑工程附近的道路塌陷隐患区探测工程实例,介绍了地质雷达在城市道路地下典型病害探测中的应用,并参考探测区域内的工程地质资料,对塌陷隐患区的形成原因进行综合分析,为后期病害治理和消险工程提供有力支持。
关键词:城市道路;典型病害;塌陷灾害;地质雷达中图分类号:P631.3;TU992.4文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)04-0115-03 Application of Ground Penetrating Radar in the Detection ofTypical Underground Diseases of Urban RoadsYANG Guang LI Ying(Geological Exploration Technology Institute of Jiangsu Province,Nanjing Jiangsu210049)Abstract:The urban road is the most important infrastructure of a city,and the urban road collapse caused by the un⁃derground cavity is the main problem of road maintenance.As a rapidly developing nondestructive testing technolo⁃gy,ground penetrating radar detection has been widely used in urban road detection because of its convenience and high efficiency.In this paper,combined with an example of a detection project for road collapse hidden danger areas near a construction project in Nanjing,the application of ground penetrating radar(GPR)in the detection of typical underground diseases of urban roads was introduced,and referring to the engineering geological data in the detection area,a comprehensive analysis of the causes of the formation of the hidden danger zone of collapse was carried out to provide strong support for the later disease control and risk elimination projects.Keywords:urban road;typical hazard;subsidence disaster;ground penetrating radar随着城市化建设的发展,城市道路建设、大型建筑建设及地下空间的开发利用快速推进,一些自然因素或人为因素催生地下病害隐患,最终诱发道路路面塌陷灾害。
探地雷达在公路陷穴(暗孔)检测中的应用探讨
郭宝升
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()10
【摘要】随着经济的发展,我国公路建设规模越来越大,给各地经济发展插上了腾飞的翅膀。
在已通车运营的公路项目中,必须要进行必要的养护工作才能确保公路运
营安全,在日常巡查中,往往只能看到一些表面的病害,但此时道路内部可能已经有较大的安全隐患,如陷穴、暗孔等情况。
此时就需要采用探地雷达来给公路进行“体检”。
探地雷达不但可以对公路进行一般性的质量检查,还可以对道路内部的陷穴、空洞等进行探测,以便能及早发现隐藏的病害。
【总页数】4页(P106-109)
【作者】郭宝升
【作者单位】甘肃省平凉公路事业发展中心崇信公路段
【正文语种】中文
【中图分类】P631.3;U415
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的应用
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探地雷达技术用于城市道路地下空洞塌陷灾害探测的创新与实践摘要:全国城市道路塌陷事故频出对城市居民的生命财产安全构成了巨大的威胁和影响。
因此,有必要发展一种快速、方便、准确、经济的方法来检测和评价城市道路下方土体情况,及时排除城市道路塌陷的隐患危害,保障基础设施的良好运行,更好地为社会提供安全保障服务。
目前,地质雷达探测技术是最合适的技术方法,特别在人口密集的大中型城市,利用探地雷达进行城市道路塌陷灾害的探测和评估的方法已经被频繁使用,但仍然需要不断创新、改进和完善,相信未来地质雷达探测技术将在城市道路安全隐患排查中发挥更大的作用。
关键词:探地雷达;城市道路;地下空洞塌陷;创新1 城市道路地下空洞塌陷问题及影响因素城市道路坍塌的原因是多种多样的,但近年来,随着城市的飞速发展和周边环境的不断扩张,目前城市道路坍塌事故发生频率越来越高,已经具有一定的普遍性。
从理论上讲,城市路面塌陷的原因可以归纳为以下几个方面。
(1)自然地质环境因素。
主要原因是城市道路塌陷引起的自然地质条件,如岩溶塌陷引起的岩石或地下水变化或道路塌陷引起的地质活动;(2)人类的活动所导致的路面坍塌。
例如,人类过度开采地下水会导致路面塌陷;开采后遗留在矿区的采空区容易导致路面塌陷。
(3)和人类的活动有关系。
也就是说,城市道路建设项目的实施,如地铁、地下设施和城市建设项目的实施,导致原有的地下室层被破坏,城市道路表面坍塌。
(4)城市地下各种管道的运行不正常。
例如,城市地下液体输送管道破裂也会导致路面塌陷。
比如,城市地下水管破裂,会造成路基土被水冲刷和腐蚀,久而久之,它又会回流,造成土壤颗粒被自来水冲走,最终导致道路坍塌。
2 探地雷达测试原理通孔穿透雷达(GPR)可以将特定波长的高频电磁波传输到地面,使其通过均匀的地层介质,实现稳定的传播。
高频电磁波不能直接穿过,会产生反射和透射。
通过对软件和硬件的分析,可以对不同的波形进行分析和处理,确定路面结构层的厚度、地下隐藏物的位置和几何尺寸、新的市政道路的质量控制和检测。
探地雷达检测城市道路路面塌陷价值研究发表时间:2019-04-28T17:22:53.173Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:何鎏[导读] 摘要:各个城市道路塌陷的情况时有发生,本篇文章首先就道路路面坍塌的原因进行分析,然后对探地雷达在道路坍塌方面的应用进行探讨,介绍了探地雷达在道路坍塌危害探测工作中的优势以及技术问题,就探地雷达在检测城市道路路面坍塌的价值进行研究。
广西有色勘察设计研究院 530031摘要:各个城市道路塌陷的情况时有发生,本篇文章首先就道路路面坍塌的原因进行分析,然后对探地雷达在道路坍塌方面的应用进行探讨,介绍了探地雷达在道路坍塌危害探测工作中的优势以及技术问题,就探地雷达在检测城市道路路面坍塌的价值进行研究。
关键词:探地雷达;城市道路坍塌;价值研究目前在我国多个城市中时常发生城市道路坍塌的事故,不仅给城市经济造成了巨大的损失,还危害到了城市居民的生命财产安全,也给社会带来了很大的负面影响。
因此,切实有效的保护城市道路、防止城市道路坍塌现象的出现,保护城市居民的生命财产安全是城市建设管理的一项重要任务。
探地雷达是近些年来被广泛应用的物探方法,是利用介质之间存在的电导率、介电常数等的差异对高频电磁波的反射来达到探测地下物的目的。
如果在地下一定深度内存在异常物体,而且和周围的介质存在明显电性差异,那么使用雷达天线向地下发射电磁波的时候,地下电性分界面会反弹传播到地下的电磁波而被地表的接受天线接收到。
电磁波在介质中传播的过程中,电磁波的路径、磁场强度和波形会随着介质的性质发生改变,所以,根据接收到的电磁波的传播时间、幅度和波形,便能够推测出传播介质的特性。
探地雷达在实际应用过程中能够保证电磁波传播无损、快速且准确,因此在工程勘探、建筑结构的检测、水文地质的勘探等方面都得到广泛的应用。
一、道路路面塌陷问题及影响因素阐释中国国土面积巨大、幅员辽阔,不同地区、不同城市之间的自然环境、地理位置、地质条件及人文面貌等都存在着巨大的差异。
而城市道路坍塌的原因也是多种多样,不过城市的快速发展、不断向周围扩张,也是的城市道路的坍塌具备了一定程度上的共性。
总体来说,导致城市道路路面坍塌的原因可以概括为以下几个方面。
第一,自然地质环境的因素。
这个原因主要就是自然地质条件的变更而引发的城市道路路面坍塌,比如说由于岩层或者地下水的改变而导致岩溶性坍塌或者由于地质活动而导致的路面坍塌等等;第二,则是由于人类的活动所导致的路面坍塌。
比如人类对于地下水的过度开采,使得路面出现沉降现象;比如采矿之后在矿区留下的采空区等,也会很容易导致路面的塌陷。
第三也是和人类的活动有关系,那就是城市道路建设工程的实施,比如地铁、地下设施以及城市建设工程等的实施,导致原有的地下密室层被破坏从而导致城市道路路面的塌陷。
第四是由于城市地下各种管道的运行出现了故障,比如说城市地下液体传输管道出现裂损也会导致路面塌陷的情况发生,如城市地下自来水管道的裂损使得路基土壤遭受到水的冲刷和腐蚀,久而久之变回导致土粒随着自来水流失掉,最终导致路面的坍塌。
前两个原因主要和区域的地质条件有关系,并不一定只发生在城市道路上,道路塌陷的位置、规模和地质条件直接相关。
一般会出现在特定的城市中,而且出现的频率不高,不过坍塌的影响力较为深远、坍塌的范围也会更大、破坏力更强。
而后面两种产生的坍塌,坍塌的位置和工程的施工场地、管道经过的路线相对应,城市道路出现坍塌的情况较多,不过规模相对来说小一些,而且发生坍塌的深度也不会很高,频率较高,也是目前城市存在的威胁城市居民生命财产安全的主要源头。
2011年,福州市区的某条主干道路面发生坍塌事故,过往行驶的车辆爆胎并且存在人员受伤情况。
当时该路段正在进行地下管线施工,猜测可能是由于挖破了地下管线造成路基中沙土流失而产生空洞,最终导致路面的坍塌。
2013年七月份,长沙湘中路发生坍塌,一辆轿车掉入坍塌的坑洞中,一人死亡;2012年四月份,北京车公庄大街路面塌陷,后查明是由于热力管道漏水所致。
总而言之,社会媒体新闻报道过的城市道路路面坍塌的新闻数不胜数,因此这些应该作为城市道路坍塌危害检测评估方法的主要研究对象。
二、探地雷达检测城市道路路面塌陷的优势运用探地雷达进行城市道路路面坍塌的检测,能够保证无损、快速、准确,能够在最短的时间内解决工程方面的问题。
探地雷达工作的方式有多种方法,比如剖面法、多次覆盖法以及宽角法等。
在城市道路塌陷的雷达探测工作中,因为探测的深度不大,因此通常应用的是高频率的天线,而工作方法则是剖面法。
测量结果使用时间的剖面图像来呈现,横坐标记录天线在地表的位置,纵坐标记录反射波的双程走时,也就是雷达脉冲从天线发出经过地下界面反射回接收天线所需要的时间。
大多数情况下,我们所探测的地下情况比较复杂,地下介质也不是一个均匀的整体,因此通常对于雷达数据的处理需要使用一个平均速度来替代,不过这种计算方式存在一定的误差,而误差的大小则主要取决于地下介质的电性差异。
应用地球物理探测技术是在探测目标和周围介质存在可检测的物性差异的基础之上,也就是说,只有两种存在相当显著的悟性差异,才能检测出目标。
而探地雷达的应用满足这一物性条件。
通常来说,探地目标和介质之间的介电常数的差异大于1的时候,探地雷达就能够检测到。
而在实际城市道路中,路基的介质,比如混凝土、沥青等介电常数的变化范围较大,这和含水量的差异有很大关系,它们的介质范围是在二到二十之间,完全满足探地雷达的探测条件。
而且空洞介电常数是空气填充是为1,水填充视为80,不管如何,路基和空洞的介电常数的差异都要大于1,也就是满足物性的前提。
空洞的顶板埋深和空洞的空间尺寸的比值一般比1要小,空洞体的规模比较大,满足了雷达的探测能力。
不过城市道路的地下空洞探测完全满足探地雷达的检测条件,但是在实践中,雷达的检测效果并没有被很好的展示出来。
当然这个和仪器设备的应能具有一定的关系,不过和城市中复杂的环境也有很大的关系,首先道路地下空洞旁边被城市基础设施等包裹,比如各种地下管道、沟涵、窖井以及线缆等等,如果在不远处有各种建筑物等等也会对探测电磁信号产生不可评估的影响;另外,城市中各种设施也会对电磁信号产生一定的干扰,比如城市电力通信设施的电磁场、无线广播、通信基站电磁波以及地下电流信号等的干扰,这些干扰信号频率广并且强弱变化范围大;除此之外还有探地雷达检测施工的时候周围的车辆、城轨列车等等对检测工作产生的影响等,这些干扰电磁波信号很难完全剔除,难免会影响到探地雷达提取到的有效电磁波信息,而且道路也存在一定的差异,路基构成不同、含水量存在较大差异等都会导致路基基质的介电常数产生波动,数值变化范围大,这也在一定程度上影响到了探地雷达检测参数的设定以及数据信息的处理。
结合上述各种干扰因素对于探地雷达检测地下空洞的影响和干扰,导致实际检测效果与理想状态存在差异也就不难理解。
三、应用探地雷达方法进行市道路路面塌陷危害评估对城市道路路面塌陷危害的检测评估和对于城市道路空洞的处理检测不同,危害检测评估是对城市道路内可能造成危害的空洞的精确位置、规模以及分布等进行普查评估,并且出具相应的处理措施。
因此,要对城市道路路面塌陷的危害进行评估工作中对探地雷达的性能提出了更高的要求,在雷达的仪器性能、数据解释到施工路线的设置等等都要做出相应的提升。
主要表现在以下几个方面。
(一)探地雷达使用天线的频率以及探测的深度通常情况下,仪器设备探测的深度大小和无线发射功率相关,也就是说无线发射的功率越大,探测的深度也就越大;同时和天线的使用频率也有关,天线采用频率越高、信号的衰减越快,探测深度越小。
经过多次实践发现,400MHz的天线对于路基介质的探测深度在2米以内,探测深度远远不够,除非通过提高发射功率来增加探测深度,不过目前还未能实现。
在检测施工中,一般采用100MHz或200MHz的天线进行探测。
(二)使用天线的频率和水平的分辨能力使用频率不同的天线对于水平的分辨能力存在较大的不同,使用100MHz的天线时,对路基介质水平的分辨能力大体为,当埋深为1米时,分辨能力在1.5米以内;当埋深为2米时,分辨能力在2米以内,400MHz的天线水平分辨率有所提升,而100MHz天线能够满足探测要求。
(三)雷达高速探测与跟踪定位在以往测量中采用的MARK、卷尺测量定位方式不能应用在高速探测中。
高速探测需要和实时GPS相结合,能够确保快速定位到坐标异常点,同时对异常点进行实时勘探,也能够在大比例尺地图上对初步的干扰因素进行分析,有效的减少了作业量,从而保证进行快速的分析评价。
(四)雷达探测作业部署针对性问题应用雷达高速探测对城市道路进行探测评估,不管每小时能够检测多少,都属于线状检测的范围,而我们需要进一步研究的是如何实现对城市道路整体检测的评价。
如果采用高密度线完成道路检测,无疑会一定程度上增加检测成本,而且会延长施工的时间,这对于实际应用来说不太现实。
如果和城市管网图相结合,在关键线路布置重点检测线进行检测工作,或许能够达到事半功倍的效果。
结束语:全国各个城市道路塌陷事故给城市居民的生命和财产安全带来很大的威胁和影响,一旦出现道路塌陷事故,不仅严重损害了生命财产安全,还会对社会稳定造成一定的影响。
因此要尽快研发出适合针对城市道路的快速、准确、经济、便利的城市道路空洞塌陷危害检测评估方法,来及时的解决城市道路塌陷的危害,更好的为社会安全服务。
目前来说,探地雷达是最适合应用的探测技术,虽然探地雷达在城市道路塌陷危害的检测评估中还存在着一些问题和不足,还需要不断的改进和完善,不过相信未来肯定会有更加先进、更加便利的技术来应用在城市道路的塌陷检测中。
参考文献:[1]田增彪,李杰.探地雷达于城市道路塌陷危害检测评估的应用探讨[J].测绘通报,2013:116-122[2]姚建雄.探地雷达在福州某路面塌陷勘察中的应用[J].附件建设科技,2013(5):68-69,80[3]何刚刚.探地雷达在公路检测中的应用[J].现代商贸工业,2012(15):188-190。