论地下管线探测中探地雷达技术应用研究

孔驰

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，科学技术发展迅猛，一些新型技术逐渐被研发出来，探地雷达技术就是其中一种。探地雷达技术可以对建筑工程的缆线、孔洞、下水道、混凝土结构等方面内容进行检测，方便工作人员及时了解工程施工情况。

关键词：地下管线探测；探地雷达技术；应用对策

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

探地雷达作为一种新型电磁技术，在材料、金属管道、基础层、钢筋等方面内容检测中被广泛使用，并可以对岩层深度进行检测，对我国城市建设工作具有重要意义。将探地雷达技术应用到地下管线探测工作中可以及时发现地下管线中存在的问题，方便工作人员对工程作出下一步工作计划。

1 探地雷达技术分析

探地雷达技术是一种探测地下物质的方法，此种技术在探测过程中具有分辨率高、操作简便、成本低等特点，因此在企业监测、勘探工程中被广泛使用。探地累到技术在使用过程中主要的工作原理是：工作人员在进行地下勘察作业过程中使用探地雷达技术将地面发射的天线电磁波进行检测，探地雷达发射器通过地面发射天线，而地面上产生的电磁波就会经过天线发射到地面上，在地面上遇到一定的障碍后电磁波就会出现高强度的反弹，然后通过雷达波极化方式的变化获得与地下介质物性相关的信息，从而探测出物质为地点。此种探测技术操作简单，成本低，检测质量高，是地下管线探测工作中最经常使用的探测技术。

2 地下管道探测工作分析

地下管道探测工作包含多种，主要就是指对地下天然气、通讯设备、给水排水管道等方面内容进行检测，由于地下天然气、通讯设备、给水排水管道等方面内容都埋设在地下面，而又不能因为探测工作将地面全部挖开，因此，工作人员在进行地下管道探测工作中需要使用探测设备，从而准确讲地下管道位置查找出，保证地下管道开挖地点合理，提高地下管道维修的工作质量，促进我国城市经济实现快速发展。

3 探地雷达技术在地下管线探测中的具体应用分析

3.1 地下金属管线中探地雷达技术的应用分析

在我国社会经济快速发展的今天，在城市建设中所埋设的地下管线数量逐渐增加，使得地下管线探测工作任务量逐渐增加。相关人员在进行地下金属管线探测过程中就需要使用探地雷达技术，在探地雷达技术下，地下金属管线中的金属介质就会呈现出巨大的波动，出现强度非常大的介质常数，在此种情况下，地面上产生的电磁波就会经过天线发射到地面上，在地面上遇到一定的障礙后电磁波就会出现高强度的反弹，此种情况下，相关工作人员通过对反弹回来的高强度电磁波进行分析，通过分析结果准确找到金属地下管线存在的位置，然后对金属管线进行管径、位置深度等方面内容的测量工作，提高地下金属管线探测效率。

3.2 非金属地下管线中探测雷达技术的应用分析

随着我国社会经济的快速发展，使得地下管线的类型呈现出多样性，增加了地下管线探测工作难度，由于是对一些非金属地下管线，在对非金属地下管线进行探测过程中经常受到空气、土壤、环境等方面因素的影响，造成探测效果存在严重的误差，探测结果准确性严重下降，探测工作困难。因此相关人员就需要非金属地下管线探测工作中使用探测雷达技术，具体工作原理主要体现在以下：由于地面天线发射出的电磁波在传输过程中经常会受到非金属管道周围介质的影响，而非金属管道周围的介质具有多样性，不同的介质对地面天线发射出的电磁波产生的影响具有差异性，从而对电磁波的传递产生不同程度的影响，造成电磁波传递效果出现严重的下降。但是介质的电导率随着吸收系数的增加而呈现出上升的趋势，在此种情况下，对不同地段所传递的介质也呈现出不同，进而准确探测出地下非金属管线，提高地下非金属管线探测工作质量。例如，在上海宝山区，采用探地雷达方法（雷达仪器型号：RAMACGPR型）对一条管径为600mm的雨水砼管进行探测。探测时所选的技术参数为：天线频率为100MHz，天线距为0.6m，采样点距为0.1m，时窗为100ns。根据被测管线在雷达剖面上反射同相轴极小点的水平位置，可得到管道中心的地面投影在测线上2.2m处。为了求出该给水砼管的埋深，在该管附近另一条已知埋深的排水管道上进行原位波速测定。已知该排水砼管直径为800mm，管顶埋深h=1.08m，从雷达剖面上读得单程反射回波走时t=13.33ns，故求得电磁波在该地段的速度v=0.081 m/ns。给水管道反射回波同相轴极小点的双程走时为21.5ns，由此，求得该管顶埋深为0.87m。

3.3 地下光缆探测中探地雷达技术的应用分析

探地雷达技术在进行地下管道探测过程中虽然可以高效、准确探测到地下光缆位置，但是由于在探测过程中雷达天线缺乏屏蔽功能，使得地下所发射的电磁波经常会受到干扰，在此种情况下，一旦电磁波所受到的影响程度增加，就会造成地下管道探测存在误差，影响地下管道探测效果。地下光缆被埋藏在地下深处，且直径非常小，及时探地雷达技术也无法分辨出其传递信号，但是正是因为探地雷达技术的探地雷达天线缺乏屏蔽，而光缆在工作过程中经常会通过通电方法将外界干扰因素进行屏蔽，并且光缆外部经常会有一层绝缘保护装置，此装置可以避免光缆受到水、电等方面内容的侵蚀，在此种情况下，一旦光缆通电，就会产生大量的信号，探地雷达就可以快速将这些信号进行吸收，从而准确检测出光缆位置，提高光缆探测工作效率。

4 总结语

总而言之，探地雷达作为一种新型技术在我国城市建设中起到至关重要的作用，可以提升地下管线工作质量。因此，相关人员需要加强对探地雷达技术的分析工作，将探地雷达技术与其他新型技术相结合，发挥出探地雷达技术的优势，及时检测出地下管线存在的位置，了解地下管线的类型，从而保证能够城市建设工程质量，推动我城市实现快速发展。

参考文献：

[1]丁肇伟.探地雷达在探测地下管线中的应用研究[J].科技资讯，

2015，13（28）：10-11.

[2]黄乐艺.城市地下供水管线渗漏探地雷达正演模拟与解释方法应用研究[D].北京交通大学，2016.