論地下管線探測(cè)中探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用研究

孔馳

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，一些新型技術(shù)逐漸被研發(fā)出來，探地雷達(dá)技術(shù)就是其中一種。探地雷達(dá)技術(shù)可以對(duì)建筑工程的纜線、孔洞、下水道、混凝土結(jié)構(gòu)等方面內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，方便工作人員及時(shí)了解工程施工情況。

關(guān)鍵詞：地下管線探測(cè)；探地雷達(dá)技術(shù)；應(yīng)用對(duì)策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.191

探地雷達(dá)作為一種新型電磁技術(shù)，在材料、金屬管道、基礎(chǔ)層、鋼筋等方面內(nèi)容檢測(cè)中被廣泛使用，并可以對(duì)巖層深度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)我國城市建設(shè)工作具有重要意義。將探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用到地下管線探測(cè)工作中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)地下管線中存在的問題，方便工作人員對(duì)工程作出下一步工作計(jì)劃。

1 探地雷達(dá)技術(shù)分析

探地雷達(dá)技術(shù)是一種探測(cè)地下物質(zhì)的方法，此種技術(shù)在探測(cè)過程中具有分辨率高、操作簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)，因此在企業(yè)監(jiān)測(cè)、勘探工程中被廣泛使用。探地累到技術(shù)在使用過程中主要的工作原理是：工作人員在進(jìn)行地下勘察作業(yè)過程中使用探地雷達(dá)技術(shù)將地面發(fā)射的天線電磁波進(jìn)行檢測(cè)，探地雷達(dá)發(fā)射器通過地面發(fā)射天線，而地面上產(chǎn)生的電磁波就會(huì)經(jīng)過天線發(fā)射到地面上，在地面上遇到一定的障礙后電磁波就會(huì)出現(xiàn)高強(qiáng)度的反彈，然后通過雷達(dá)波極化方式的變化獲得與地下介質(zhì)物性相關(guān)的信息，從而探測(cè)出物質(zhì)為地點(diǎn)。此種探測(cè)技術(shù)操作簡(jiǎn)單，成本低，檢測(cè)質(zhì)量高，是地下管線探測(cè)工作中最經(jīng)常使用的探測(cè)技術(shù)。

2 地下管道探測(cè)工作分析

地下管道探測(cè)工作包含多種，主要就是指對(duì)地下天然氣、通訊設(shè)備、給水排水管道等方面內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，由于地下天然氣、通訊設(shè)備、給水排水管道等方面內(nèi)容都埋設(shè)在地下面，而又不能因?yàn)樘綔y(cè)工作將地面全部挖開，因此，工作人員在進(jìn)行地下管道探測(cè)工作中需要使用探測(cè)設(shè)備，從而準(zhǔn)確講地下管道位置查找出，保證地下管道開挖地點(diǎn)合理，提高地下管道維修的工作質(zhì)量，促進(jìn)我國城市經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

3 探地雷達(dá)技術(shù)在地下管線探測(cè)中的具體應(yīng)用分析

3.1 地下金屬管線中探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用分析

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，在城市建設(shè)中所埋設(shè)的地下管線數(shù)量逐漸增加，使得地下管線探測(cè)工作任務(wù)量逐漸增加。相關(guān)人員在進(jìn)行地下金屬管線探測(cè)過程中就需要使用探地雷達(dá)技術(shù)，在探地雷達(dá)技術(shù)下，地下金屬管線中的金屬介質(zhì)就會(huì)呈現(xiàn)出巨大的波動(dòng)，出現(xiàn)強(qiáng)度非常大的介質(zhì)常數(shù)，在此種情況下，地面上產(chǎn)生的電磁波就會(huì)經(jīng)過天線發(fā)射到地面上，在地面上遇到一定的障礙后電磁波就會(huì)出現(xiàn)高強(qiáng)度的反彈，此種情況下，相關(guān)工作人員通過對(duì)反彈回來的高強(qiáng)度電磁波進(jìn)行分析，通過分析結(jié)果準(zhǔn)確找到金屬地下管線存在的位置，然后對(duì)金屬管線進(jìn)行管徑、位置深度等方面內(nèi)容的測(cè)量工作，提高地下金屬管線探測(cè)效率。

3.2 非金屬地下管線中探測(cè)雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用分析

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得地下管線的類型呈現(xiàn)出多樣性，增加了地下管線探測(cè)工作難度，由于是對(duì)一些非金屬地下管線，在對(duì)非金屬地下管線進(jìn)行探測(cè)過程中經(jīng)常受到空氣、土壤、環(huán)境等方面因素的影響，造成探測(cè)效果存在嚴(yán)重的誤差，探測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性嚴(yán)重下降，探測(cè)工作困難。因此相關(guān)人員就需要非金屬地下管線探測(cè)工作中使用探測(cè)雷達(dá)技術(shù)，具體工作原理主要體現(xiàn)在以下：由于地面天線發(fā)射出的電磁波在傳輸過程中經(jīng)常會(huì)受到非金屬管道周圍介質(zhì)的影響，而非金屬管道周圍的介質(zhì)具有多樣性，不同的介質(zhì)對(duì)地面天線發(fā)射出的電磁波產(chǎn)生的影響具有差異性，從而對(duì)電磁波的傳遞產(chǎn)生不同程度的影響，造成電磁波傳遞效果出現(xiàn)嚴(yán)重的下降。但是介質(zhì)的電導(dǎo)率隨著吸收系數(shù)的增加而呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，在此種情況下，對(duì)不同地段所傳遞的介質(zhì)也呈現(xiàn)出不同，進(jìn)而準(zhǔn)確探測(cè)出地下非金屬管線，提高地下非金屬管線探測(cè)工作質(zhì)量。例如，在上海寶山區(qū)，采用探地雷達(dá)方法（雷達(dá)儀器型號(hào)：RAMACGPR型）對(duì)一條管徑為600mm的雨水砼管進(jìn)行探測(cè)。探測(cè)時(shí)所選的技術(shù)參數(shù)為：天線頻率為100MHz，天線距為0.6m，采樣點(diǎn)距為0.1m，時(shí)窗為100ns。根據(jù)被測(cè)管線在雷達(dá)剖面上反射同相軸極小點(diǎn)的水平位置，可得到管道中心的地面投影在測(cè)線上2.2m處。為了求出該給水砼管的埋深，在該管附近另一條已知埋深的排水管道上進(jìn)行原位波速測(cè)定。已知該排水砼管直徑為800mm，管頂埋深h=1.08m，從雷達(dá)剖面上讀得單程反射回波走時(shí)t=13.33ns，故求得電磁波在該地段的速度v=0.081 m/ns。給水管道反射回波同相軸極小點(diǎn)的雙程走時(shí)為21.5ns，由此，求得該管頂埋深為0.87m。

3.3 地下光纜探測(cè)中探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用分析

探地雷達(dá)技術(shù)在進(jìn)行地下管道探測(cè)過程中雖然可以高效、準(zhǔn)確探測(cè)到地下光纜位置，但是由于在探測(cè)過程中雷達(dá)天線缺乏屏蔽功能，使得地下所發(fā)射的電磁波經(jīng)常會(huì)受到干擾，在此種情況下，一旦電磁波所受到的影響程度增加，就會(huì)造成地下管道探測(cè)存在誤差，影響地下管道探測(cè)效果。地下光纜被埋藏在地下深處，且直徑非常小，及時(shí)探地雷達(dá)技術(shù)也無法分辨出其傳遞信號(hào)，但是正是因?yàn)樘降乩走_(dá)技術(shù)的探地雷達(dá)天線缺乏屏蔽，而光纜在工作過程中經(jīng)常會(huì)通過通電方法將外界干擾因素進(jìn)行屏蔽，并且光纜外部經(jīng)常會(huì)有一層絕緣保護(hù)裝置，此裝置可以避免光纜受到水、電等方面內(nèi)容的侵蝕，在此種情況下，一旦光纜通電，就會(huì)產(chǎn)生大量的信號(hào)，探地雷達(dá)就可以快速將這些信號(hào)進(jìn)行吸收，從而準(zhǔn)確檢測(cè)出光纜位置，提高光纜探測(cè)工作效率。

4 總結(jié)語

總而言之，探地雷達(dá)作為一種新型技術(shù)在我國城市建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用，可以提升地下管線工作質(zhì)量。因此，相關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)探地雷達(dá)技術(shù)的分析工作，將探地雷達(dá)技術(shù)與其他新型技術(shù)相結(jié)合，發(fā)揮出探地雷達(dá)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，及時(shí)檢測(cè)出地下管線存在的位置，了解地下管線的類型，從而保證能夠城市建設(shè)工程質(zhì)量，推動(dòng)我城市實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

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