城市道路空洞的地面-管道雷达协同探测与联合成像

城市道路空洞是造成道路塌陷事故的主要原因,调查发现空洞主要源于地下管线病害发生渗漏后形成。提出一种地面-管道雷达协同探测技术,建立地下目标探测足尺试验平台,对管线周边不同尺寸的空洞、含水空洞进行探测。结合考虑天线方向图校正的背向投影算法,对管道附近空洞进行协同探测与数据联合成像,室外模型试验验证了该算法的可行性。结果表明：相较于现有地面雷达,管道雷达对地下管线周边的空洞探测结果有着更高的分辨率。同时,相较于传统的背向投影方法,本文提出的地面-管道联合成像方法可在抑制成像目标边缘反射伪影的同时对空洞顶部、底部以及混凝土管内部钢筋进行高精度成像。研究结果可为地下空洞的雷达数据解译提供参考。     

地质雷达在市政道路地下空洞探测中的应用

本文分析了地下空洞的成因和特性,介绍了地质雷达探测地下空洞的大批量和方法技术,并以实例阐述了该方法的应用效果,分析了地质雷达探测道路地下空洞的应用条件及影响因素。     

基于数值模拟的地下空洞高密度电法分析

采用高密度电法探测地下空洞时,由于受到地下空洞类型、地下电流分布等干扰因素的影响,常常会导致探测结果有所偏差.利用ANSYS对典型地下空洞地电模型进行了数值模拟,结果表明探测精度不仅与空洞埋深、电阻率值高低及相邻洞体间距有关,还与所采用的探测装置类型、电极间距等因素有关;还通过对实际煤矿采空区开展高密度电法的数值模拟,计算结果与现场实测结果基本一致,也证明将数值模拟技术与现场实测结果相结合,对于补充解释和准确判断地下空洞的分布具有较好的参考价值.     

高密度电阻率法在路基空洞探测中的应用

为了研究高密度电法应用于已运营公路路基空洞病害无损检测的可行性与适用性,依据长沙绕城高速公路路基空洞病害模拟试验,分别对同路段预埋病害区和正常路基区进行探测,并结合干燥空洞的电性特征,探讨了高密度电阻率法温纳排列对路基空洞病害的探测应用.通过比对分析探测结果可知,预埋病害区探测结果显示视电阻率有明显异常区域,并且视电阻率异常区位置及尺寸与预埋空洞大致相同.这也验证了高密度电法在路基空洞病害检测中的可行性和适用性.     

瑞雷波勘探在地铁车站中的应用分析

为了解决地铁车站洞桩法施工中地下空洞区的存在位置,采用了Fourier变换、滤波、小波分析等方法,研究了地下空洞区瑞雷波频散曲线的变化规律。结果表明:经过瑞雷波的频散曲线分析对整个场地地基土体工程地质性质的评价,选取了地下正常和地下有空洞的不同地层进行频散曲线对比,地下空洞区频散曲线图中拐点相当明显,由此确定频散曲线的不协调处为地下空洞区的位置,该方法证明了在浅层地下空洞区探测中的实用性和有效性,具有较好的应用效果和发展前景。     

瑞雷面波在地下空洞探测中的应用

在公路建设、民用建筑改造过程中,地下空洞是工程安全的潜在威胁,弄清地下空洞、洞穴的分布情况是工程进行设计施工前需要解决的重要问题之一,而选择合适的探测方法则对勘察结果的准确程度有着重要的影响。瑞雷波检测的物理基础是瑞雷波传播速度VR与岩土体物理力学性质的密切相关性和VR与频率f的相关性,即瑞雷波的频散特性。与常规物探方法相比较,瑞雷波勘探具有分辨率高、应用范围广、受场地影响小、检测设备简单、检测速度快等优点,能够胜任大面积地下空洞的检测。本文从理论和方法上介绍了利用瑞雷波检测地下空洞的可行性,并应用这种方法对北京某库房建设工程场地进行了地下空洞检测,检测结果表明瑞雷面波方法探测结果准确可靠,操作简便易行,拥有广阔的应用前景。     

地下圆形空洞地质雷达成像机理

由于地理因素和历史等原因,城市地下圆形空洞“多”、“密”、“乱”的状况越来越严重,地质雷达圆形空洞扫描图像解析并不明确。基于地质雷达扫描探测全过程,将雷达紧贴地面扫描地下圆形空洞的全过程图像细分为三个阶段,建立各阶段水平距离与回波延时之间的关系,系统分析不同埋深,不同半径条件下圆形空洞地质雷达扫描图像的变化情况,结合探测实例实现地下圆形空洞地质雷达成像机理的科学解释。总结出地下圆形空洞雷达扫描图像对称轴左侧为单调递减的连续凹函数,厚度由不断增大至稳定;对称轴右侧为单调递增的连续凹函数,厚度由稳定至不断减小;随着埋深与半径增大,曲线曲率减小,曲线图像趋于缓和,曲线的特征体现出张开弧度增大的趋势。     

管线位置对地下空洞检测的影响

通过分析电磁波在地下介质中的传播规律,介绍了探地雷达检测地下空洞的基本原理。制作实验装置,测量单独的空洞模型,分析产生的波形图,初步了解了空洞在反射波谱上的图像特征。将管线埋设于不同位置,对比它们与单独空洞模型所得到的反射波形之间的图像差异,研究其对地下空洞探测结果的影响规律。结果表明,管线水平位置的不同、管线和空洞间距的不同都会对电磁波的传播造成影响,主要在于阻碍空洞反射波传播地表,不利于判断空洞位置和计算脱空大小。本次研究所得图像可作为样本,为现场测量和危害评估提供理论支持,对于防范塌陷灾害有一定的促进作用。     

基于探地雷达的城市道路地下空洞探测研究

地下空洞是道路常见病害之一,为了提高空洞识别的水平,对城市地铁沿线道路下方不同充填介质的空洞进行探地雷达反射波响应特征的研究,假设空洞形状为矩形,以探地雷达理论为基础,运用时间域有限差分法进行波场的数值模拟,并与现场实测结果进行对比,结果表明:探地雷达可以探测到矩形空洞的存在,并能准确识别出充水空洞,但并不能通过反射波中双曲线的弧长来判定空洞的水平范围。应用效果表明探地雷达可有效应用于城市地铁沿线道路空洞的探测。     

大红门地铁地质雷达探测结果及解译

本次研究在介绍物探技术的现状和物探方法优缺点的基础上,对大红门探测区位置、地层情况和测线的布置进行了说明。本次探测采用了意大利博泰克RIS探地雷达,共布置导线22条,完成测线1056 m。用GresWin2软件对探测结果进行分析解释,表明研究区域5.5 m深度范围内地下结构主要分为两层,第一层整体密实度较差,部分区域裂隙较发育;第二层岩层完整性较好,未发现明显空洞。共发现地质异常点106个,主要位于第一层,为管线和裂隙引起,对于后续的工程未存在潜在影响。该技术属于地球物理勘探技术,在施工建设前期利用探地雷达可以较对地质基础进行勘察探测,确定地质构造,查明地下是否存在不良地质体,对施工过程的安全进行及施工质量的保证具有重要指导意义。     

城市道路病害特征地质雷达正演模拟及快速识别

地质雷达(ground-penetrating rader,GPR)探测是城市道路病害探测的主要手段,随着技术的更新,实现了从二维到全三维探测的过渡,但数据解释还是以常规的波形特征和振幅特征分析为主的剖面和平面异常解释,存在解释工作量大,异常识别难度大,漏判、错判率高等特点。为提高地质雷达数据解释速度和精度,通过对路面检测中常见的异常体(空洞、积水区)正演模拟,并结合实际案例分析,研究异常体的频谱特征,提出基于数学变换的频谱分析方法,实现对空洞、积水区的快速识别。结果表明,基于频谱分析的频谱剖面异常特征明显优于振幅剖面特征。     

RAMAC探地雷达在地下管线探测中的应用

应用RAMAC系列探地雷达进行了地下管线探测的研究。基于对城市地下管线周围介质环境的分析,设计了探地雷达的工作参数,对不同类型的地下管线进行了探测,并就典型的管线异常特征进行了分析。     

SQUID地磁仪获取地下信息的方法研究及应用

采空区的探测对于保障矿区作业安全有重要作用。以SQUID磁梯度仪为基础,使用计算机实现模拟测试场地的仿真测试,并对模拟场地区域的地下磁异常进行磁梯度探测,使用反演算法获得磁异常源的方位、几何轮廓和距离,同时较好地排除了该场地其他磁异常源的干扰,以此验证了SQUID磁梯度仪用于地下磁信息探测的可行性。对SQUID磁梯度仪应用于矿区采空区的探测有指导意义。     

地质勘察中高密度电法的应用研究

高密度电法基本原理与传统电阻率法相同,所以高密度电法也被称作是直流高密度电阻率法。近年来该方法被广泛的应用在重大场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域。本文简要介绍了高密度电法的基本原理、工作流程及后期资料处理,并结合实例针对高密度电法在地下空洞探测、地下管线探测及堤防隐患探测中的应用进行了介绍,总结了高密度电法勘探方法,对工程项目具有较大指导意义。     

城市道路地下空洞探测的地质雷达技术探讨

随着城市的不断发展,人们对道路下的空洞探测技术提出了更高的要求,除了要满足分辨率高、速度快等要求外,还应增强设备自身的抗干扰能力和机动灵活性。本文重点对地下空洞的物性特征及成因进行了详细地分析,介绍了其相关技术方案和原理,以供相关人员参考。     

改进后向投影算法应用于地下目标探测

为了解决地下目标的探测问题,提出了一种基于电四极子辐射模型的地下目标成像算法探测思路。对后向投影算法对地下目标成像的不足进行了定性分析,在综合考虑地下目标成像的有效性及地下目标电磁波传播的时延特性的基础上,通过改进电四极子辐射模型,构建了地下目标成像的数学模型,推导了地下目标电磁波传播的时延补偿计算公式,给出了算法的实现流程。最后,利用MATLAB对所建立的地下目标成像的数学模型进行了计算仿真。仿真结果验证了改进后向投影算法用于地下目标成像的有效性及时延补偿的正确性。将成像算法应用于岩、土体中埋藏的空洞、地雷和城市地下管道的成像,并分析了地面起伏和噪声干扰对成像效果的影响。     

磁法勘探解析延拓算法在探测地下洞穴中的应用

通过对某地下防空洞探测的磁异常数据的研究,以解析延拓的方法作了向上与向下的延拓．结果表明：解析延拓算法的研究,对确定地下异常体与更精确圈定其几何形态是非常有效的．     

探地雷达在地面塌陷检测中的应用

应用RAMAC系列探地雷达进行了地面塌陷探测的研究。基于城市地下管线施工等对地层的扰动引起的地面塌陷,设计了探地雷达的工作参数,对地面塌陷区进行了探测,并就典型的异常特征进行了分析。     

反射系数（K）法在红层地下水探测中的应用

地下介质导电性能的差异只能造成电测深ρｓ值的高阻和低阻异常，而反射系数（Ｋ）的异常则能对应地下含水层的存在部位．作者将反射系数（Ｋ）法用于从贫水红层中探测富水区的电测深ρｓ曲线的解释，提高了区分含水层的可靠性，使采用电阻率法探测红层中的地下水成为可能     

探测地下管线接口的频率域电磁法研究

根据频率域中感应法探测金属管线的二次磁场分布,分析了感应电流形成机理和传输特征,讨论了由管线深度变化引起的异常规律.研究结果表明,频率域电磁法探测地下金属管线时,由于信号受金属管线内部电流线场的影响,管线接口的非金属介质将导致观测信号衰减.针对这种信号衰减在探测结果中易与管线变深处异常特征混淆的问题,提出了运用比值参数对两种异常有效地加以区分的方法.