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。     

地下双层多管线雷达探测实验研究

探地雷达在地下双层多管线检测中应用广泛.但是检测时,往往受到不同介质、不同组合方式的影响,从而导致管线难以分辨.针对不同介质、不同组合方式的双层多管线进行室内实验并进行图像解释.实验结果表明,探地雷达可以清晰地对双层多管线进行辨识.     

西宁地区地质雷达探测地下管线试验研究

为了研究在西宁地区地质雷达探测地下管线的效果,文中开展了地质雷达探测不同类型和不同地下敷设深度管线的试验。通过敷设电缆、金属管、PVC管,调节设备参数设置,数据图像处理,对地质雷达探测结果进行参数、波幅、图像和介质干扰因素分析研究。结果表明:确定本次探测地层相对介电常数为7;地质雷达探测3种管线单列波最大波幅均大于正常值(7 500 mV);对电缆和金属管探测效果较理想,而对PVC管的探测效果较差;受介质干扰因素的影响,400 MHz中心频率地质雷达仅可探明埋深1.5 m以内的管线敷设。研究结果解释了介质干扰的影响机理,提供了一种判断管线埋深和部位的依据。     

城市地下管线地质雷达勘探应用

本文简要介绍了城市地下管线无损探测中地质雷达勘探方法的应用,分析各类地下管线在地质雷达反射图上的反射特性,以及雷达反射信号滤波技巧.     

基于波动法的城市地下管线动态损伤识别

目的解决城市地下管线在运行过程中受到环境腐蚀而发生各种损伤的无损检测定位问题.方法基于弹性应力波在介质中传播理论对城市地下管线进行损伤定位.结合波动理论推导一维杆件在稳态正弦激励和瞬态半正弦激励下的振动解析解,并对弹性应力波在城市地下管线中传播机理进行数值模拟.通过杀死模型周向单元来模拟管线中的损伤,对应力波在带有单裂纹和双裂纹的管线进行数值模拟.结果瞬态半个正弦激励下一维杆件的振动解析解和数值解吻合得较好.由单、双裂纹损伤管线模型输入端入射应力波与反射应力波之间时差计算出的裂缝损伤所在位置与实际预设位置重合.结论波动法可以有效地识别城市地下管线中损伤的位置,为城市管网安全运行提供技术支撑.     

穿越三种土介质管线的动力分析

假定管线穿越水平毗连的三种土介质,并与两交界面正交,求得管线与土的相互作用后,对管线进行了动力分析。结果表明,三种土介质场与两种土介质场地有根本不同,原因在于波在两交界面上多次反射与透射形成波的聚集。管线的动力反应取决于三种土介质的软硬程度,排列顺序及中间土介质的宽度。     

地下管线雷达探测图像处理及解释系统

针对非开挖施工的特点及需要,开发了地下管线雷达探测图像处理解释软件系统;通过对若干关键问题的研究,实现了不同类型雷达数据的共享数据处理、基于人工神经网络技术的探地雷达剖面的智能解释、解释成果的三维可视化等功能,并可根据解释获得地下管线分布数据,系统自动设计非开挖钻进轨迹;现场验证及试用结果表明,该软件系统对地下管线的判别具有较高的可信度,可为非开挖施工提供准确的资料及指导非开挖施工.     

地质雷达在隧道检测中的应用

本文通过对地质雷达的工作原理进行介绍,并对地质雷达的测试方法进行了研究,结合工程实例讲述了地质雷达利用高频电磁脉冲波探测目标介质的介电常数,能够快速准确地掌握衬砌结构的厚度、衬砌裂隙及背后空洞等情况。     

地下管线雷达探测图像处理及解释系统

针对非开挖施工的特点及需要，开发了地下管线雷达探测图像处理解释软件系统；通过对若干关键问题的研究，实现了不同类型雷达数据的共享数据处理、基于人工神经网络技术的探地雷达剖面的智能解释、解释成果的三维可视化等功能，并可根据解释获得的地下管线分布数据，系统自动设计非开挖钻进轨迹；现场验证及试用结果表明，该软件系统对地下管线的判别具有较高可信度，可为非开挖施工提供准确的资料及指导非开挖施工．     

基于BP神经网络的探地雷达图像识别技术

探地雷达作为一种常用的物探方法,在工程和科研方面都具有广泛的应用,在应用中由于地下介质的复杂性,常使得图像的反射原因较难判断,对于地下介质的典型特征也较难统计.为了更好的解译以及快速准确的分析统计出雷达反射图像中的各类特征,本文利用神经网络的高度模糊识别能力,将标准雷达图像输入到神经网络模型中,并通过一系列的改进,提高了网络性能.通过仿真试验表明,改进后的神经网络可以较为高效的对雷达图像中的典型反射特征进行识别与统计,具有很好的应用前景.     

CFS-PML在探地雷达FDTD法模拟中应用

探地雷达(GPR)数值模拟中,为了使截断边界处不产生人为的反射波,需要加载边界条件.目前常用的完全匹配层(PML)边界对隐失波、低频波、掠角波等不能很好地吸收.为此,在时域有限差分(FDTD)法中引入复频移卷积完全匹配层(CFS-PML).从二维TM波的Maxwell方程组出发,阐述了CFS-PML边界条件的原理,推导了CFS-PML边界加载的离散差分公式,给出了CFS-PML边界条件的参数选取原则.应用均匀介质中GPR波场快照,对比了截断处没有加载边界条件、加载3种不同边界条件的边界处反射波的强弱,实例说明单轴各向异性完全匹配层(UPML)、CFS-PML边界条件具有较好的吸收效果.为了进一步对比UPML与CFS-PML的吸收效果,设置了双层介质狭长模型,通过波场快照与全局反射误差证明了CFS-PML对隐失波、低频波、掠角波的吸收较UPML效果更佳.     

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。     

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。     

探地雷达在城市地下管线探测中的应用

本文通过对天津港南疆路改造工程地下综合管网进行的探测和调查，总结了调查过程中遇到的一些难点问题，指出了管线探测仪在解决这些难点问题方面的局限性，重点阐述了探地雷达在城市地下管线探测中的工作原理和工作应用，并强调了探地雷达在城市地下管线探测中管线密集区域应用方面的优越性。     

管线探测在城市建设中的应用

结合新建郑州快速化城市建设工程,采用地质雷达和RD8000型管线探测仪对承台施工范围内地下管线进行探测,通过查看已有的管线资料和现场勘测,重点采用管线探测仪对金属管线进行探测,对非金属管线则采用地质雷达探测。通过综合运用不同探测手段,准确探测出地下管线的位置走向、和埋深,为承台安全施工提供依据。     

Fe填充碳纳米管微波吸收材料的研究

实验采用二茂铁热分解原位沉积法制备了金属Fe填充碳纳米管复合雷达吸波材料.高分辨透射电镜观测证实了Fe在碳纳米管内的填充发生,填充的金属Fe在碳纳米管内呈准连续的纳米线.采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了样品在2～18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率.采用吸收屏理论公式计算材料反射率损耗、匹配频段及匹配厚度.结果表明,样品反射损耗随吸收层匹配厚度的增大,吸收峰向低频方向迁移.吸收层在Ku波段具有较好的吸波效果.当吸收层匹配厚度为3.5 mm时,在中高频范围内,反射衰减最大达-22.73 dB,反射衰减小于-10 dB的频宽达4.22 GHz.     

非均匀介质吸波性能研究

研究了介电常数及磁导率变化的非均匀介质对入射平面电磁波的吸收;导出了非均匀介质层对电磁波无反射吸收的条件;探讨了吸波能力强、由导电板分隔的电介质层状优化结构．所得的研究成果为吸波体设计提供了一定的理论依据     

介电参数数值实验在探地雷达试验检测中的应用

相对介电常数标定是探地雷达试验检测的重要内容,直接影响探地雷达的试验检测精度,常规的方法是采用取芯进行校正,从反射时间和芯样厚度来获取波速和近似的相对介电常数,常常忽略了介电参数中电导率对雷达波速的影响。为减少单一的取芯校正方法带来的误差,采用时域差分法,对不同电导率的钢筋混凝土介质的双介电参数进行数值实验,分别从数值模拟剖面、单道波信号、电场分量波场快照3个方面,讨论了钢筋混凝土介质的相对介电常数、电导率和波速三者之间的关系,并分别采用三次插值和双调和样条插值方法获得了双介电参数对雷达波速校正的相关关系。结果表明:双介电参数与雷达波速的相关关系呈分段曲面分布,应综合考虑电导率和相对介电常数来进行雷达波波速校正。     

“隐形杀手”遭遇“照妖镜”

隐形杀手，说的是谁啊？当然是那些号称能在雷达屏幕上隐形的战斗机和军舰。这些家伙，仗着身上那些隐身涂层，大量地吸收雷达波，同时它们特殊的外形设计，可以把接收到的雷达波反射到别的地方。这样雷达接收不到回波，当然就发现不了它们啦。     

基于探地雷达的公路质量检测技术初探

探地雷达是一种通过发射和接收高频率、短脉冲电磁波,并根据接收到的电磁波的振幅、波形和频率等特征来分析和推断地下介质结构、地层岩性特征的浅层地球物理探测技术。本文笔者研究了探地雷达技术在高等级沥青公路质量检测,明确了路用探地雷达技术的先进性。