地质雷达检测实例.doc

管线探测一、金属管线探测实例使用400MHz 天线在杭州凯旋路的马路边缘处探测金属自来水管，探测方向垂直于马路。图11为实测得到的雷达图，图中红色方框表示自来水管的位置，管线顶部的埋深为1.1米。经过实际开挖验证，该结果和实际情况吻合。图11 金属自来水管探测雷达图二、PVC管线探测实例使用200MHz天线在深圳福滨小区测量PVC自来水管道。图21为实测得到的雷达图，图中红色框表示PVC自来水管的位置，管线顶部的埋深约为0.75米。图21 PVC自来水管探测雷达图使用MF天线阵雷达系统在北京百万庄大街探测一处PVC材料煤气管线，图22为实测得到的雷达图，其中，左部的红色圆圈标记出的是一污水管，中部的红色圆圈标记出的是一自来水管，右部的红色圆圈为PVC材料的煤气管，抛物线波形的两叶较短，但由于PVC管内是气体，因此反射较强烈，抛物线波形的黑白相间比较明显。图22 PVC煤气管探测雷达图三、水泥管线探测实例使用80MHz天线在首钢检测水泥管。图31为实测得到的雷达图，图中红色方框表示水泥管的位置，水泥管管顶深度为3.4米，外径600mm，位置如雷达图所示。 图31 水泥管探测雷达图四、电缆探测实例使用200MHz天线在深圳福滨小区探测电缆。图41为实测得到的雷达图，图中电缆及金属管的反映均很明显。 图41 电缆探测雷达图五、铸铁管线探测实例使用200MHz 天线在北京污水处理厂门外的人行道上进行探测，目的是找出一根铸铁自来水管。图51为实测得到的雷达图，图中红色方框表示铸铁管的位置，铸铁管的反映非常明显，深度在1.5米。图51 铸铁管探测雷达图六、深部管线探测实例使用40MHz半屏蔽天线在北京花园桥东侧马路边探测热力涵洞。图61为实测得到的雷达图，红色方框表示热力涵洞的位置，从图中可以清晰的看到热力涵洞在120纳秒处的反映。图61 热力涵洞探测雷达图七、地下复杂管线探测实例探测情况：以下是使用MF天线阵雷达系统在北京市委党校院内进行管线探测的例子，该区域内管线纵横交错，且管线之间相距很近，探测难度很大。扫描方向垂直于管线走向，扫描间隔为两米；后处理软件使用立体结构综合分析软件IDSGRED/IN/ROAD和在CAD2000基础上二次开发出来的自动链接软件IDSGEOMAP。下图为实测得到的雷达图：图71 L方向（横向）管线雷达图图72 T方向（纵向）管线雷达图下图是IDSGEOMAP软件自动绘制的地下管线分布图。 IDSGEOMAP软件自动绘出的管线分布图图73 IDSGEOMAP软件自动绘制的管线分布图由上图中各管线的埋深、雷达图上估计出的管径大小、并结合现场的实际情况，可以确定管线的种类：从左至右分别是：煤气，电缆，自来水，两条电缆，污水管和两条热力管线；从上到下分别是：污水管，电力，自来水，雨水，电力和热力管线。地质探测一、地下空洞探测实例探测情况：使用25MHz非屏蔽天线在北京门头沟区鹰山公园内，做隧道洞口探测试验。探测位置：鹰山2号铁路隧道洞口上方的山顶位置；探测方向近似垂直于隧道的走向；探测目的为测试25MHz非屏蔽天线探测地下空洞的效果。后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。图11为实测得到的雷达图，图中紫色方框表示隧道洞口的位置，延迟时间约为190纳秒，估计埋深约10米左右。 图11 隧道洞口探测雷达图 图21 断层探测雷达图二、地下断层探测实例 探测情况：使用40MHz半屏蔽天线在云南省昆明市探测著名的西山区断层，该断层所在地为云南省交通职业技术学院地质学实习基地，该断层也经过了该校十几年的踏勘和检测，从外观上来看，该区域砂岩和灰岩的分界面十分清楚，肉眼可见，且沿断层一带有落水洞呈串珠状分布，为典型的断层。后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。图21为实测得到的雷达图，图中红线为采集标记线，红色方框表示断层所在位置，从雷达图上看，不仅断层的反映良好，而且对不同的岩性也有较好的反应，探测深度有效达31米。三、公路前期地质勘探实例探测情况：由于云南省华宁盘西国家一级公路的某地段为盘山路，当地技术设计部门为了改进设计方案，需要对该地段岩层中的断裂进行定性定量的分析，于是我们应用探地雷达技术，使用40MHz半屏蔽天线对该地段进行了探测，为设计和施工提供了指导。由于设计方的要求，我们的最大检测深度设置较小。后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。图31 公路地质勘探雷达图图31为实测得到的雷达图，从雷达图上可以清楚地看到断裂的走向，图中红线表示采集标记线，蓝色方框表示断裂的位置。40MHz非屏蔽天线探测雷达图在意大利一个采石场应用40Mhz天线，图中蓝圈内标示出一个断裂带。图中蓝圈中标出两个断裂带。四、污水池探测实例探测情况：使用80MHz屏蔽天线探测南京扬子石化污水处理池。当时的污水池旁边，德国公司在进行施工，由于各种降水及支护措施处理的不当，导致了扬子石化投巨资修建的污水处理池出现了不均匀沉降。有的污水池内已经出现了细小的裂缝。南京工业大学检测中心采用了人工现场查找裂缝，静力触探等一系列土工办法，效果不是很理想，得不到直观的认识，因此采用探地雷达方法进行探测。后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。图41 污水池探测雷达图 图42 污水池探测雷达图图41为实测得到的雷达图，从雷达图上可以看到明显的扰动情况。图42为实测得到的雷达图，图中褐色方框表示在深度11.5米的范围内的一掏空区，这一判断最后与静力触探的结果相吻合。公路探测一、沥青路面厚度探测实例1、探测情况：使用1600MHz天线在天津路面厚度检测，后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。图11 沥青路面探测雷达图图11为实测得到的雷达图，图中红线表示沥青层分界面，厚度约为8厘米；蓝线表示基层分界面，厚度约为12厘米。2、使用博泰克RIS 1600MHz天线在江西固原检测路面厚度。下图为使用layer软件处理后所得雷达图像。图中红色区域为沥青层，绿色区域为路基层。二、混凝土路面厚度探测实例探测情况：使用1600M天线在江西婺源县探测混凝土路面厚度，后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。图21 混凝土路面厚度探测雷达图。图21 为实测得到的雷达图， 图中红线表示混凝土板与土层的分解面，混凝土板厚度约为23cm。三、公路病害探测实例以下为使用RIS雷达检测公路典型病害剖面影像图：隧道探测一、衬砌厚度检测实例检测情况：使用了600-1600MHz天线阵在某隧道检测衬砌厚度。后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。 图11 衬砌厚度检测雷达图图11为实际测得的1600MHz天线的雷达图，图中红线表示的是二衬和初衬的分界面，二衬的最薄处大约有23厘米，最厚处有108厘米，。距测量原点5米范围内有钢拱架存在，位置用红色圆点标出。二、衬砌病害检测实例以下为使用了600-1600MHz天线阵做隧道衬砌病害检测的一些典型剖面：1、某隧道右边墙DK1318+615-622的雷达图。在距测量原点4米的里程上，深度是30厘米，有一衬砌内部的空洞存在。2、某隧道右边墙DK1319+212-220的雷达图。在距测量原点1.7米的里程上，深度范围是20-60厘米的衬砌有空洞及不密实现象。3、某隧道右边墙DK1319+261-274的雷达图。在距测量原点0-0.85米的里程上衬砌有不密实的现象，在距测量原点8米的里程上可能是两段衬砌的接缝处，有纵向的裂缝发育。4、某隧道右边墙DK1319+287-295的雷达图。在距测量原点1.7-3.4米的里程上衬砌内部有异物。估计为圆柱形异物异物5、某隧道左边墙DK1310+825-837的雷达图。在距测量原点3-3.4米和9.8-10.8米的里程上，深度范围分别是15-90厘米和25-80厘米的衬砌内部存在不密实现象。压浆后仍有脱空6、某隧道DK1366+480-550拱顶衬砌缺陷情况。红筐内显示出压浆后仍然有脱空现象，其中位于DK1366+535-537处的脱空较为严重；除此缺陷，本100米里程内拱顶其他部位衬砌无不密实及衬砌后脱空等现象。三、隧道超前预报探测实例探测情况：使用40M半屏蔽天线在湖北宜昌宜万线铁路五爪观隧道做隧道超前预报探测，该处隧道掌子面前方存在古河道，古河道已经经过引流、注浆等处理。为了防止事故发生，使用探地雷达探测该掌子面前方的围岩情况。后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。图31 隧道超前预报探测雷达图图31为实测获得的雷达图，图中红色方框内表示隧道掌子面前方11米处破碎含水区域，后期的隧道开挖验证了该异常区的存在。建筑物探测一、预应力钢筋探测实例探测情况：使用1600MHz 天线在杭州三桥某一厢梁内侧的墙壁上，沿水平方向探测预应力箍筋。后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。图11 预应力钢筋探测雷达图图11为实测得到的雷达图，其中23厘米深度处存在一排表层钢筋，预应力箍筋的位置用紫色点表示，分布在1218厘米深度范围内。经过实际钻孔验证，每个点位都存在预应力箍筋。二、空心砖结构探测实例1、探测目的：探测空心砖内是否灌注了混凝土以及灌注的混凝土是否密实。2、所使用的雷达系统配置：使用的是RIS雷达的单通道主机和1600MHz天线；后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。红色方框标识处的混凝土填实蓝色方框标识处的混凝土未填实 3、雷达截面图及其分析结果： 图21 垂直空心柱体方向的雷达截面图芯柱密实部位局部疏松部位芯柱未灌混凝土部分墙体厚度分界线 图22 平行空心柱体方向的雷达截面图三、柱体结构探测实例1、探测目的：探测柱体内部钢筋结构。2、所使用的雷达系统配置：使用的是RIS雷达的单通道主机和1600MHz天线；后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Road。3、雷达截面图及其探测方法：图31 扫描规划示意图 图32 纵向扫描雷达图 4、分析结果：柱内箍筋间距300mm，直径约12mm，柱内钢筋主筋有四根，间距约170mm，直径约20mm。图33 横向扫描雷达图 图34 柱内钢筋结构图四、Hiress天线阵检测实例1、探测孔洞 图3 共做了三次扫描，沿着扫描方向，先在50厘米深度有一处孔洞，然后在24厘米和38厘米深度的同一位置各有一孔洞，直径均为3厘米。因为HIRESS的天线1和天线2在探测范围之外，1、2、3 通道的雷达图无明显的反应；在余下的各张雷达图上，深度为24厘米的孔洞在雷达图上反应均很明显；在6通道和7通道的雷达图上，大致可分辨出38厘米深度的孔洞（图3）。2、探测50厘米深度的钢筋 图4 扫描两次，沿着扫描方向，先在50厘米深度有一根钢筋，然后在24厘米和38厘米深度的同一位置各有一孔洞。在3通道和7通道的雷达图上，可以看到钢筋的反应（图4）。3、探测50厘米和24厘米深度的钢筋扫描两次，沿着扫描方向，先在50厘米深度有一根钢筋，然后在24厘米深度有一根钢筋，38厘米深度有一孔洞。因为有钢筋的存在，与图3相比，24厘米深度处的反射波要强烈的多，并完全掩盖了38厘米深度孔洞的雷达反射波形。但50厘米深度钢筋的反射波形仍然可以从3通道和7通道的雷达图上看出（图5）。 图54、探测50厘米、38厘米深度的钢筋扫描两次，沿着扫描方向，先在50厘米深度有一根钢筋，然后在38厘米深度有一根钢筋，24厘米深度有一处孔洞。从图中可以看出，24厘米深度的孔洞，38、50厘米深度的钢筋的波形反应都很明显（图6）。 图65、探测50、24、38厘米深度的钢筋扫描两次，沿着扫描方向，先在50厘米深度有一根钢筋，然后在24、38厘米深度各有一根钢筋。可以看出，3通道和7通道雷达图中，三根钢筋的波形反应都很明显（图7）。 图7三、立柱测试情况图8是检测立柱的雷达图，立柱的厚度为50厘米。由立柱的上部向下部扫描，可以看到三层箍筋的分布情况。在1，2，3，4四个通道的雷达图上，能看到两层钢筋的分布情况；在5，6，7三个收发分