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目前探测地下管线的方法有很多,但是能做到高精度、无损、快速直观的方法却不多,常用的方法有管线探测仪和探地雷达,前者在金属管线探测上精度很高,但是对非金属管线无能为力,而探地雷达在金属和非金属管线的探测上都行之有效,但是仍然存在一些问题,如当多条管线水平叠加或垂向叠加时,如何获得所要的准确的参数。
本文介绍了城市地下管线探测技术方法的种类及现状,阐明了各种的方法的优势与不足;论述了探地雷达进行管线探测时的理论基础;通过理论计算,分析总结了管状体对雷达波的反射规律特征;介绍了探地雷达工作时的技术方法和影响其探测性能的各种因素,介绍了提高其探测性能的技术措施;论述了探地雷达得到的数据资料的处理技术和解释方法;通过对已知状态的各种地下管线所做的探地雷达探测实验,归纳总结了不同埋深、不同材质和不同管径的地下管线在雷达剖面上的反射规律,将探地雷达技术应用于不同的工地,做了大量的地下管线的实际探测工作,取得了良好的效果。
本文通过以上的工作,得出了以下结论:
(1)点反射理论走时曲线在几何形态上为双曲线,无论是采用零天线距或有天线距观测时均如此。当记录点位于管顶上方时,波的传播时间最短,该时间值与双曲线同相轴极小点时间相对应。
(2)当深度不变时,介质速度越大,曲线越平缓,而且在雷达剖面上曲线也越往上部移动;在速度小的介质中,曲线形态尖锐,顶点位置容易精确确定。当速度不变时,目标体体埋深越大,曲线越平缓;埋深减小,则曲线形态越明显。
(3)在地面所接收的回波强度除与发射天线的输出功率、球面扩散损耗有关外,还与目标体反射系数、散射界面和介质对波的吸收作用有关。同等条件下,地下管道的管径较大时,回波张度较高。
(4)探地雷达对金属和非金属管线的探测都能有良好的效果,但相对来说,对金属管线的反应更加敏感。由于管径的影响,金属管线在雷达剖面上一般表现为绕射,而管径相对较大的非金属管线则一般表现为反射。
(5)工作频率对探测的效果影响很大,工作频率的选取要兼顾探测深度和分辨率。在管线探测中,200MHz在1.5m内、100MHz在3m内能取得更好的效果。