GPR在地下管線原始數據采集中的應用價值分析

鐘恒　邱軼

摘 要：探地雷達在工程中得到了廣泛的應用，文章在介紹高精度探地雷達（GPR）技術的原理和方法基礎上，結合項目實例并進行分析。應用效果表明GPR技術在市政工程地下管線的原始數據采集中不僅做到了定位探測，同時做到了定性檢測，同時具備無損，簡易，快速高效，場地適應性強等優點，為后繼施工部署提供原始依據。GPR技術對減少工程破壞性開挖，分析地下障礙物影響，合理指導施工部署，節約工程成本具有巨大的工程應用價值。

關鍵詞：探地雷達；市政地下管線；原始數據采集

中圖分類號：TU990.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2945（2019）03-0166-02

Abstract： Ground penetrating Radar（GPR） is widely used in engineering. This paper introduces the principle and method of high precision GPR （GPR） technology， and analyzes it with the project example. Application results show that GPR technology in the municipal engineering underground pipeline in the raw data acquisition not only to achieve location detection， at the same time to achieve qualitative detection， at the same time with non-destructive， simple， fast and efficient， strong site adaptability and other advantages. Provide the original basis for the subsequent construction deployment. GPR technology has great engineering application value in reducing the destructive excavation， analyzing the influence of underground obstacles， reasonably guiding the construction deployment， and saving the project cost.

Keywords： ground penetrating radar； municipal underground pipeline； raw data acquisition

1 概述

市政工程中常存在大量的地下管線，在新建、改建和擴建類的市政工程項目施工過程中施工單位對原有地下電氣，燃氣，電纜，給排水管道等管線造成破壞并導致相應地區停水、停電、停氣的現象時有發生。中斷施工造成工程進度損失，因修復造成成本增加，因破壞管網管線造成區域性擾民，遭遇投訴對工程施工也造成困擾。已完工程的地下管線資料缺失或不全，資料失真等均為導致該現象的重要原因。市政項目部分難以具備開挖檢查條件的特點對如何獲取和驗證地下原有管線的數據提出了更高的要求。

作為新發展起來的一種地球物理探測技術，探地雷達檢測技術具備無損，簡易，快速高效，場地適應性強等特點。目前已被廣泛應用于工程地質，巖土工程，隧道工程等領域。

本文通過利用意大利IDS公司RIS MF HI-MOD型探地雷達對孟加拉W-8項目的實際應用，并結合現場開窗驗證分析，表明利用探地雷達可準確判斷地下管線的具體位置情況和管線種類大大加強了施工效率。

2 探地雷達的基本原理

由發射機產生高頻脈沖波通過天線向地下發射電磁波，電磁波在傳播過程中，其路徑、強度與波形隨著通過介質的性質和幾何形態而變化，遇到典型分界面產生反射波，接收天線收集信號并被筆記本電腦記錄下傳播時間、幅度、波形資料，以此來推斷地下介質的幾何形狀、物質特征、分布情況。圖1為雷達反射原理圖。

3 項目實例

3.1 項目實例

我公司承建的孟加拉吉達港W-8項目采用了該項技術進行市政管線原始數據資料的采集和處理。因項目占地面積大，孟加拉吉達地區基礎設施落后，市政地下管線原始資料缺乏，項目初期對地下管線的原始資料采集對后繼施工有重大影響。

3.2 應用測量

圖2是在施工中不同的地下管線的雷達影像。

圖3是在水泥路面對地下管線的探測結果，在探測區域內發現三處明顯的反射圖象。推斷前兩處為自來水的分支管道，第三處為地表水溝，并經開挖得到驗證。

圖4為部分片區數據在終端顯示設備中的處理圖像。

圖中可以清晰看出對地下管線的走向，位置，深度，數量和類別等關鍵信息，對施工的組織安排起到重大幫助。

3.3 應用效果

新技術的應用節約了探查的時間成本，保障了總工期的按計劃實現；節約了人力和機械成本；避免了對道路的破壞性挖掘和中斷道路造成擾民；以低廉的資金和時間成本獲得了準確性大增的原始資料，對項目的順利實施起到了巨大支撐作用。

4 結束語

GPR技術的出現和發展，為市政工程的地下管線探測提供了更多的手段，可以定位探測，還可以定性檢測，同時具備無損，簡易，快速高效，場地適應性強等優點。這對減少工程破壞性開挖，分析地下障礙物影響，合理指導施工部署，節約工程成本具有巨大的應用價值和廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]田峰.地下非金屬管線實用探測方法淺析[J].華北國土資源，2017（05）：103-105.

[2]龔曉斌，李威.GPR探測非金屬地下管線施工技術的研究與應用[J].施工技術，2013（S2）：301-304.

[3]黎雷.在地下管線探測中雷達參數選取及異常特征分析[J].科技創新導報，2013（18）：91.