预防地面塌陷 杭州请出“新武器”探地雷达

正最近,杭州市城管委市政设施监管中心使用了一种"新武器"——车载探地雷达系统,在文一路、三新路探测地下有没有空洞。这是杭州首次尝试使用这种新设备进行地下空洞探测。探地雷达实际上是一种用无线电波来确定地下介质分布的无损探测方法。不用开挖道路,通过实时     

本刊特稿

<正>探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)测试技术是利用高频电磁脉冲波在不同电磁性介质中的传播规律,达到探测地下目标体分布形态及特征的一种方法。探地雷达有许多名称,如地面探测雷达、地下雷达、地质雷达、脉冲雷达、表面穿透雷达等,是指利用宽带电磁波以脉冲形式来探测地表之下或不可视物体的内部结构。探地雷达是一种较新的地球物理方     

探地雷达的工作原理及其在公路检测中的应用

<正>0引言探地雷达(Ground PenetratingRadar,简称GPR)测试技术是一种利用高频电磁脉冲电磁波在不同电磁性介质中的传播规律,探测地下目标体分布形态及特征的方法。使用探地雷达进行路面检测具有实时、简便、高效、准确、连续、信息丰富等特点,被广泛应用于路面结构检测中。     

道路旁侧地下通道的物探响应特征

针对地下通道等地下隐形空洞在道路、隧道建设中存在重大隐患的实际问题。研究结合探地雷达和高密度电阻率法对某道路旁侧的地下通道进行探测。通过对同一测线上的探地雷达和高密度电法数据处理分析,利用探地雷达和高密度反演的地球物理异常特征,最终确定了道路旁侧地下通道的位置、埋深等。本研究为公路建设查明地下通道提供了较好的物探参考。     

探地雷达技术在公路隧道衬砌质量检测中的应用

探地雷达是探测浅部介质的一种有效方法，本概述了探地雷达技术的基本解释理论，结合具体的工程实例给出了探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用效果。     

探地雷达在隧道初支背后空洞检测中的应用

通过研究隧道初支背后存在空洞时的探地雷达图谱特征,将探地雷达（GPR）技术应用于初支背后空洞的检测中,实践证明为隧道的初支质量检测提供了一种快速无损的检测手段。     

隧道衬砌空洞积水模型试验研究

文中通过模拟隧道衬砌空洞积水病害，使用探地雷达对其进行探测，得出雷达原始图像；利用软件分析原始图像得出积水高度，并与实际积水高度进行比较。通过试验得出利用探地雷达定量分析衬砌空洞积水高度是可行的结论。     

基于FDTD的探地雷达道路检测正演模拟

探地雷达是目前道路检测常用工具之一。由于地下介质情况复杂,为了提高探地雷达解释的精度,需对探地雷达检测结果进行数值处理。文中通过建立与道路实际情况相对应的地电模型,运用时域有限差分法(FDTD)进行正演模拟分析,模拟结果表明运用有限差分法能获得道路结构的理论雷达图像,通过对雷达图像的分析和识别,能为实测雷达数据的反演解释提供参考,提高数据解释的精度。     

小波分析在探地雷达隧道质量检测中的应用

首先介绍了常用图像法在探地雷达隧道检测中的应用,接着采用小波分析方法提取空洞位置的典型波形,计算出衬砌的厚度与空洞的大小,然后与实际取芯相对比,显示误差在允许的范围内。说明采用小波分析提取探地雷达回波信号具有可行性。     

基于分时复用原理的多通道探地雷达时序控制模块设计及应用

为实现对隧道衬砌空洞和地质病害的无损、高效检测，基于分时复用原理，通过FPGA编程和时序电路设计实现一种瞬态脉冲型多通道探地雷达时序控制模块，并应用于多频多通道隧道病害检测探地雷达系统。该时序控制模块可以产生多路同频等相位差时钟，分时触发各个通道脉冲信号的单次收发，从时间上分离通道间串扰信号和有效雷达回波，实现探地雷达多频段多通道的高效工作。试验测试和实地验证结果表明： 该时序控制模块在脉冲重复频率为500 kHz时，能实现8通道雷达测试系统相邻通道间240 ns左右的触发时差，并在触发时差范围内保证观察时窗内雷达回波信号的稳定性； 同时，该模块也能应用于3频段6通道隧道病害检测探地雷达系统，并在距离介质分界面65 cm时反映出实际隧道预埋病害的深度和尺寸信息。     

基于模型试验的矿山法地铁隧道支护结构病害检测与识别

为提高矿山法地铁隧道支护结构病害检测与识别的准确性,采用基于时域有限差分的数值模拟方法,建立常见形状空洞、充水空洞、不同填充介质脱空以及钢格栅拱架、H型钢架下空洞模型,模拟探地雷达波在不同病害中的传播规律,并通过青岛地铁3号线探测实例验证。结果表明:空洞病害雷达反射波通常呈双曲线形状,反射信号强,但上三角形空洞图像与其他空洞图像有较大差异,表现为倾斜平行的同相轴特征;当空洞或脱空内部含水时,空洞或脱空下部出现明显反射波;钢结构雷达波反射强烈,会对钢结构下方病害探测产生干扰,在实际探测中,应将初期支护与二次衬砌分开探测。     

探地雷达在水泥混凝土路面改造中的应用

介绍了探地雷达的工作原理,对于探地雷达在水泥混凝土路面的板底脱空、路基含水量、路基空洞等方面的检测做了较为系统的理论研究,根据工程应用实践,提出了应用中在天线选择和抗干扰处理等方面的关键技术。工程应用表明,探地雷达应用到旧水泥混凝土路面改造中是可行的,可以克服常规检测方法的局限性。     

探地雷达在承朝高速公路东营子隧道质量检测中的应用

采用地质雷达检测的方法可以对隧道衬砌混凝土的厚度、密实度、脱空进行检测,具有精度高、快速、无损检测等优点。文章结合探地雷达在承朝高速公路东营子隧道检测的工程实例,分析隧道衬砌后空洞、松散的典型波形,总结探地雷达的应用效果。     

城市道路土基病害核匹配追踪识别算法

为准确识别道路土基病害以避免路面塌陷事故的发生,采用探地雷达对城市道路进行检测。针对城市非硬化道路和硬化道路土基病害出现的一般规律,首先通过维纳滤波器对探地雷达图像进行一维滤波,在滤波过程中,对增益函数进行倒谱域内的平滑处理,进而得到增强的雷达图像;然后,采用傅里叶变换、小波变换等信号处理方法,得到探地雷达图像在不同变换域的结果,并通过构建傅里叶核函数、多项式核函数、克罗内克核函数等不同的核函数字典,对探地雷达图像在不同变换域的结果进行匹配追踪,比较在不同核函数下的核匹配追踪序列;最后,通过比较不同核匹配追踪序列的差异,分别找出对道路土基水害和空洞病害类型敏感的核匹配追踪序列,通过该序列识别城市道路土基病害的类型。利用基于相关系数的病害度量算法比较核匹配追踪序列,判断城市道路土基病害发生的区域,并通过算法识别非硬化道路与硬化道路的地下病害。结果表明:病害类型及范围与实际情况相符,水害和空洞均能得到有效识别;通过5组城市道路探地雷达探测数据集验证了算法的有效性,识别准确率达到了99%以上;利用核匹配追踪算法处理探地雷达图像有助于城市道路土基病害识别,可减少路面塌陷事故的发生。     

基于小波提升格式理论的隧道衬砌缺陷定量识别分析

为提高探地雷达信号分析中小波基函数选取或构造的针对性和适应性，降低构造计算复杂性，并使所构造的小波基能更准确提取隧道衬砌结构背后空洞检测信号特征点信息，提出一种根据提升格式小波理论和目标信号波形特征来构造匹配小波的方法，并将所构造的小波基应用于空洞检测信号特征点的识别中。该方法以完全重构滤波器条件和提升格式小波为理论基础，首先选择一个简单而一般的初始双正交滤波器组，通过对初始双正交滤波器进行提升和对偶提升，获得不同的提升算子和对偶提升算子，从而得到更新后含自由变量的高阶滤波器组函数表达；其次，依据探地雷达信号的固有特点，对新滤波器组中重构端小波函数中的自由参数进行优化，并对新小波基与实际探地雷达信号的相似度进行计算和检验，最终构造出既满足线性相位、紧支撑性，又具有与探地雷达信号匹配度高等优势的新双正交小波基。将新小波基应用于室内空腔检测试验及实际工程中空洞缺陷的定量分析中，结果表明，同其他类型小波相比，用提升方法构造的小波能更准确地识别空洞缺陷信号突变点发生的时刻和位置，能更准确地实现隧道工程中空洞缺陷的位置和垂直尺寸的定量分析，从而大大提高探地雷达对缺陷探测的可靠度和准确度。     

探地雷达在公路路基检测中的应用

探地雷达是一种新型的无损检测工具。探讨探地雷达在公路路面无损检测中的应用,着重讨论野外资料采集时的参数设置,介绍应用EKKO型探地雷达对高速公路无损检测的实现过程和数据处理方法。     

隧道初衬背后空洞地质雷达探测研究

探地雷达是岩土工程检测中较为经济、高效的检测工具之一,可以对初衬喷射混凝土的厚度、背后空洞及超挖回填密实情况进行探测.     

探地雷达检测技术在工程勘察中的应用

探地雷达是一种重要的浅层地球物理勘察工具,文中从探地雷达的地球物理应用前提出发,阐述了探地雷达实测中的测量方式、天线频率、采样率及时窗等工作参数的选取;总结了雷达波的反射规律;分析了可能导致雷达资料误解释的绕射波及解决方案;并以工程实例说明了探地雷达的勘察效果.     

探地雷达在梁家湾特大桥桩基基底检测中的应用

在介绍探地雷达原理的基础上,结合工程实际,利用探地雷达技术对二连浩特至河口国道主干线四川广元至川陕界公路梁家湾特大桥桩基基底进行了隐伏岩溶探测。实践证明:应用探地雷达探测桩基基底隐伏岩溶是一种快速、高效、经济、可靠的物探方法。     

探地雷达在路基病害探测中的正演模拟及瞬时属性分析

在路基病害探测中,探地雷达具有高效、无损、高分辨率的特点。文中基于时域有限差分(FDTD)正演模拟了非充填空洞和充填空洞的雷达信号,利用Hilbert变换提取瞬时相位和瞬时振幅。通过分析路基病害的瞬时相位特征和瞬时振幅特征,可大大提高定位异常的准确性。对模拟雷达信号和实测雷达信号的瞬时振幅和瞬时相位进行综合对比分析,可提高病害识别能力,有效降低多解性。