地質雷達在地下管線探測中的應用研究

鄒斌

（安徽省地球物理地球化學勘查技術院 安徽合肥 230000）

地質雷達在地下管線探測中的應用研究

鄒斌

（安徽省地球物理地球化學勘查技術院 安徽合肥 230000）

地下管線作為城市建設及發展中尤為關鍵的設施之一。伴隨著城市現代化發展的步伐不斷的加快，地下管線更是日益突顯出其重要性，不管是通過城市發展的角度，還是城市規劃的角度來說，都是需要對地下管線的現狀有一個明確的了解的。因此，本文中將主要針對地質雷達方面基礎原理以及地下管線探測基本步驟等相關問題做出研究。

地質雷達；探測；地下管線

地下管線作為城市生存及發展的命脈主線之一，管網資料作為現代化城市高質量及高效率運作的基本保障，是城市設計及規劃、建設和施工的重要依據。隨著城市的飛速發展，地下管線的重要性也更是日益突顯出來，城市自身發展及規劃建設更多的也都是由地下管線的現狀來決定的。地質雷達方法是具備比較高的分辨率，在圖象中更是具備直觀的特性，尤其是針對于非金屬管線的探測之中具有非常突出的優勢。所以被廣泛的應用到地下管線的探測之中。為了能夠進一步的提高城市地下管線在探測上的效率及保證工程的質量，需要對管線探測的作業流程及模式作出有效的掌握。本文中我們將主要針對地質雷達在地下管線探測中應用的相關問題做出闡述。

1 地質雷達工作原理及其特性

1.1 地質雷達工作原理

地質雷達主要是通過對電磁波在地下介質中出現的傳播規律以及波場等特點來地下介質的構造做出相應的探測和分析的。地質雷達在其工作的方式上主要是通過對天線發射T，發射主頻率一般為106～109Hz的高頻率電池波。在通過采用接受天線R來接收通過地下傳輸回來的高頻率電磁波（如圖1）。

1.2 地質雷達具備的特性

（1）它作為一種無損原位的現代化探測手段，能夠在不同的工地現場中來進行安置及使用。

（2）它在使用過程中具備非常強大的抗干擾的能力。

（3）可以實現在工程施工中為現場提供實時的直觀成像的切面，而且可以獲取對于施工非常有幫助的分辨率以及探測的深度。

（4）在使用的過程中，對于數據的采集是非常的高效和便捷的，作業效率比較高。

圖1 地質雷達工作原理圖

2 針對地下管線的探測問題研究

對于管線探測主要是為了能夠得到更多關于地下管線的具體信息，主要包含平面的位置、方向、埋深等相關資料，進而來對地下管線圖進行相應的繪制，構建地下管網信息網。

2.1 地下管線類別及分布

在城市地下管線的類型中一般都是通過按照其用途、材料以及管形來做出具體的劃分的。按照其用途大致可以將其界定為：①給水管道；②排水管道；③用于工業用途的管道；④燃氣及煤氣管道；⑤供熱管道；⑥電力管線；⑦通訊管線；⑧綜合管溝；⑨人防。在材料上的界定可以分為以下幾種形式：①金屬材質的管道；②非金屬材質的管道。按照其管形來進行區分可以將其區分為：圓形的管道、方形的管道及地溝。

地下管線在其分布的原則中大概分為：電力、燃氣、工業、給水、雨水及污水管線等等。按照其平行次序在建筑物的中心部分來進行相應的分布的。通訊、工業、電力、燃氣、給水、雨水及污水管線通常都是由淺到深的被垂直的分布在道路斷面中的。

2.2 地下管線探測的流程

（1）對資料進行相應的收集，通過資料的收集能夠實現在地下管線上探測的效率，避免盲目作業的情況出現。對于相關資料的收集，一定要貫穿到整體的項目之中。

（2）對于現場的踏勘，通過對相關資料的收集來完成對實地的探勘，對于每一條道路中的地下管線分布情況做出細致的調查，其中還包括對于車流量、人流量等情況的掌握，為后續的技術力量配比及作業方案的優化提供更多資料。

（3）對于儀器檢驗及方法上的試驗。通過選取較為典型的路段，來進行儀器檢驗以及相關方法的試驗，通過選取最為合理的勘探方式及儀器設備，為日后的施工效率的提高及保證施工質量做出奠基性的作用。在儀器設備做出試驗以后，在編制具體的試驗報告。

（4）編制具體的技術設計書，對于施工過程中所要涉及到的具體步驟及內容進行全面的編制。這其中包括：作業目的及任務、人員及設備情況、勘探地區的環境等等相關問題，都需要做出詳細的說明及出現特殊情況緊急措施的應對預案。

（5）則是地下管線探測環節。在這一過程中通常都是通過選用1：：500的地形圖來進行實地的分組以及完成分片的作業。對于地下管線探測的基本原則如下：

從已知到未知、通過簡單到復雜、選取便捷高效的方法、復雜條件之中選取多種探測方式提高準確度。

（6）對于數據的處理。地質雷達在對數據進行采集的過程中，排除掉接收有效的反射波外還可能會接收到存在的干擾波段。為了能夠防止這些干擾波帶來的影響，需要對數據做出具體的處理，以此來提高雷達計量的分辨率以及信噪比，進一步為地質雷達資料解釋提供優質的服務。

（7）數據解釋及管道圖的繪制工作。通過對得到的相關數據做出科學的處理結合具體資料，對地下管線的位置及形態做出確定，然后繪制出各種地下管線圖以及構建全面、系統完善的地下管網綜合系統。

3 地質雷達探測地下管線的實例闡述

為了能夠進一步對地質雷達探測地下管線的相關問題做出說明，下面我們將結合具體實例來做出分析及討論。在本次實例中，我們將選取某市區中的一條街道來進行具體的闡述。在本工程施工的范疇之中使存在地下管線錯雜交叉，有給排水管道、煤氣管道、通訊管道等等地下管，針對這一問題是需要我們切實的對地下管線施工方案作出有效的探測，保證在施工過程中地下管線能夠正常的使用。

3.1 煤氣管道探測（如圖2）

圖2

圖2為地下煤氣管道探測以后的雷達剖面圖，通過對煤氣管道進行探測主要的目的就是為了對該街道煤氣管道的具體位置做出驗證和掌握。通過對采集的圖像得知地質雷達波繞射的存在異常，這主要是由于中壓煤氣以及低壓的煤氣二者同時造成。

3.2 給排水的管道探測（如圖3）

圖3

圖3為某街道給排水管道探測的雷達處理剖面，剖面的具體位置就是該街道與路口的交叉處，通過對圖中的圖像進行分析以后得知，兩處地質雷達波繞射存在異常，主要原因是因為實地的給水以及排水兩者之間對應而造成的。

3.3 通信管道的探測（如圖4）

圖4

圖4為地下通信管道探測雷達處理的剖面，進行通信管道的探測目的，主要是為了對該街道通信空管情況做出有效的考證。通過對圖像中的情況來看，能夠看出較為明顯的雷達波繞射存在異常的情況，產生的異常由共通以及鐵通通信管道兩者之間共同而引起的。

4 總結

綜上所述，本課題中主要針對地質雷達探測地下管線的基本原理以及探測步驟做出了明確的闡述和分析，并且進一步的結合了工程中的具體實例進行了闡述和分析。通過使用地質雷達方法對地下管線進行探測，其效果是非常的顯著的，雙曲線在頂點上能夠對應地下管線的中心位置，對位置做出了準確的反映。通過應用得出，地質雷達具備工作效率高以及實時成像等特點，能夠適應城市地下管線的探測，今后必然會成為地下管線探測的最佳手段及方式。

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P631.3

A

1004-7344（2016）02-0179-02

2015-12-25