探地雷達在嘉興市非金屬管線探測中的應(yīng)用

遠程教育學(xué)院 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目探地雷達在地下管線探測中的應(yīng)用與思考 姓名與學(xué)號劉洋712003322012 年級與專業(yè)2012秋土木工程管理 學(xué)習(xí)中心寧波學(xué)習(xí)中心 指導(dǎo)教師蔡其茅 浙江大學(xué)遠程教育學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信承諾書 1.本人鄭重地承諾所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計），是在指導(dǎo)教 師的指導(dǎo)下嚴格按照學(xué)校和學(xué)院有關(guān)規(guī)定完成的。 2.本人在畢業(yè)論文（設(shè)計）中引用他人的觀點和參考資料均 加以注釋和說明。 3.本人承諾在畢業(yè)論文（設(shè)計）選題和研究內(nèi)容過程中沒 有抄襲他人研究成果和偽造相關(guān)數(shù)據(jù)等行為。 4.在畢業(yè)論文（設(shè)計）中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為， 由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 畢業(yè)論文（設(shè)計）作者：劉洋 2014年11月3日 論文版權(quán)使用授權(quán)書 本論文作者完全了解浙江

長慶油田采出水具有水質(zhì)腐蝕性強、結(jié)垢嚴重的特點,輸送采出水的20#無縫鋼管使用壽命短,且維護費用高。非金屬管線具有重量輕、耐高壓、耐腐蝕、對水質(zhì)不會產(chǎn)生二次污染、使用范圍廣、內(nèi)壁光滑摩阻小、安裝快速方便等特點而被廣泛應(yīng)用于采出水的輸送中。

油田集輸系統(tǒng)中應(yīng)用的非金屬管線,因輸送介質(zhì)的特性造成管線結(jié)垢、結(jié)蠟嚴重,影響了管線輸送能力,嚴重制約油田的生產(chǎn)。酸洗無法清除蠟,而熱洗管線耐溫不夠,為此開展了長輸非金屬管線的物理清垢技術(shù)(清管器清垢)研究。研究及現(xiàn)場應(yīng)用表明,與傳統(tǒng)的酸洗除垢技術(shù)相比,清管器清垢技術(shù)具有安全可靠、清垢徹底(除垢率可達95%以上),清垢時對非金屬管線不造成損傷的特點,具有很高的推廣價值。

隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展,地下電纜、管道的密集度越來越大。它們的安全直接關(guān)系到經(jīng)濟建設(shè)、市民生活,同時,也影響到施工人員的人身安全。因此,地下工程中如何在施工時避免破壞這些地下管線就變得越來越重要。

由于開關(guān)電容濾波器的集成度高,性能穩(wěn)定且頻率特性直接受控于外接時鐘,因此在需要可變特性甚至連續(xù)可變特性濾波器的場合下具有不可替代的作用。本文介紹兩種通用型scf器件及其在管線探測儀中的應(yīng)用。

簡要介紹探地雷達應(yīng)用于隧道施工超前探測中的工作原理,總結(jié)探地雷達應(yīng)用于隧道施工超前探測中的工作流程。以福州繞城高速公路超前探測應(yīng)用為例,在整個隧道掘進始末,采用加拿大sonsor&software公司生產(chǎn)的ekkoiv低頻探地雷達探測,同時結(jié)合開挖掌子面詳細地質(zhì)素描等工作綜合判定,對開挖掌子面前方圍巖進行探測。經(jīng)開挖跟蹤驗證,證實探地雷達技術(shù)能有效避免隧道內(nèi)空間狹小、干擾多等不利因素,能快速高效地預(yù)報開挖掌子面前方的斷層破碎帶,準確對掌子面前方圍巖類別進行劃分,為施工單位合理安排施工作業(yè)進度,減少工程隱患提供科學(xué)依據(jù)。為探地雷達在隧道超施工超前探測中的應(yīng)用和推廣積累一些經(jīng)驗。

通過對地質(zhì)雷達物探技術(shù)的介紹和運用,探明了地鐵區(qū)間隧道地下管線的位置、材質(zhì)及埋置深度,為施工單位乃至設(shè)計人員提供詳細的信息,用于指導(dǎo)施工和變更設(shè)計,有效避免事故的發(fā)生,且獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

隨著我國城市化建設(shè)腳步的不斷加快，各種各樣的城市地下管線項目層出不窮，為了能夠提高城市地下管線建設(shè)的發(fā)展水平，本文將針對探地雷達在城市管線測量當(dāng)中的應(yīng)用展開討論，旨在能夠進一步了解探地雷達的測量工作原理和方法，實現(xiàn)探地雷達的管線測量目標。

探地雷達屬于是探測領(lǐng)域中的一種創(chuàng)新形式,在該項技術(shù)應(yīng)用過程中,并不會對地表產(chǎn)生嚴重破壞,進而在城市地下管線測量過程中得到應(yīng)用。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗,對探地雷達的管線測量原理進行總結(jié),并從參數(shù)設(shè)定、增益獲取、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和定位、數(shù)據(jù)后處理五方面,論述了探地雷達在城市管線測量中的應(yīng)用方式。

探地雷達是一種新型探測方法,由于該技術(shù)不會對地表進行破壞,因而目前廣泛應(yīng)用于城市地下管線的探測中,不僅探測分辨率較高,且定位準確,圖像顯示效果好。論文通過簡單介紹地下雷達的探測原理,以及探地雷達的探測方法,結(jié)合實際案例分析,對探地雷達在城市管線測量中的應(yīng)用展開了深入研究,旨在進一步提升探地雷達的應(yīng)用水平,進而為城市管線的探測工作質(zhì)量提供重要保障。

為解決國內(nèi)地下金屬管線探測儀發(fā)射機存在發(fā)射頻率單一、功率較低的問題,設(shè)計了一種基于電磁法原理的新型地下金屬管線探測儀發(fā)射機。該發(fā)射機采用磁偶極感應(yīng)法,以spce061a凌陽單片機為控制核心,將傳統(tǒng)的配諧電容技術(shù)與先進的集成芯片技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了整機性能的優(yōu)化和智能控制,并具有4種可選的發(fā)射頻率。實驗表明,該儀器指標達到設(shè)計要求,最大發(fā)射功率大于12w,實現(xiàn)了發(fā)射功率的8級可調(diào),能實時顯示發(fā)射信號的頻率和發(fā)射功率,并具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等特點,滿足實際工程不同地質(zhì)條件下地下金屬管線探測的需要。

為減少城市地下管線受損帶來的經(jīng)濟損失,解決國內(nèi)外探測儀器的性價矛盾。研制了高性能的地下金屬管線探測儀。該探測儀根據(jù)麥克斯韋電磁場理論的電磁感應(yīng)原理,采用磁偶極感應(yīng)法,接收機部分以單片機msp430f149為控制核心,采用傳統(tǒng)的配諧電容技術(shù)與先進的集成芯片技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了整機性能的優(yōu)化和智能控制。傳感器結(jié)構(gòu)為"工"字形線圈組,使用方式靈活;傳感器磁芯材料為高磁導(dǎo)率的非晶合金,從而提高了接收靈敏度。實驗表明,儀器指標達到設(shè)計要求,雖然儀器采用的技術(shù)并不復(fù)雜,但能解決復(fù)雜的探測問題。

探地雷達在盾構(gòu)前向探測應(yīng)用中工作參數(shù)的選擇

介紹了利用磁梯度探測非開挖金屬管線的方法。通過建立正演模型,研究水平金屬管線在垂直方向上的磁梯度理論曲線變化的特征,并將工程實例中的實測曲線與理論曲線進行對比,兩者具有很好的一致性,從而證明該方法具有良好的應(yīng)用效果。

探地雷達在建筑地基探測中的應(yīng)用

文章首先簡要敘述探地雷達的工作方法和技術(shù)特點,介紹了探地雷達圖像的分析處理過程(編輯標記、地形高程改正、距離修正、去除干擾信號和進行數(shù)字信號處理等),重點研究了道路路基存在較大空洞和不規(guī)則孔洞、地層軟弱區(qū)、地層松散區(qū)、雨水或者地下水入侵路基層、路基產(chǎn)生沉陷、斷層或裂縫等主要病害的探地雷達圖像特征。文章還列舉了兩個應(yīng)用工程實例,并論述了探地雷達在道路路基病害探測中應(yīng)用的可行性和優(yōu)越性。

綜述探地雷達(gpr)發(fā)展歷史以及探地雷達在水利工程隱患探測中的應(yīng)用歷史,分別介紹在滲流、裂縫、空洞探測中雷達顯示圖像的特征以及應(yīng)用情況。根據(jù)工程實例,指出了探地雷達在水利工程隱患探測中的一些問題以及應(yīng)展開研究的工作。

用現(xiàn)有的一臺電磁感應(yīng)式地下金屬管線探測儀在現(xiàn)場進行人工數(shù)據(jù)采樣,然后擬合出一個地下金屬單管線二次場分布的經(jīng)驗公式,再用該分布函數(shù)曲線半寬度參數(shù),伴以地下全屬管線埋深的探測,便可探測出管徑值。探測誤差約為實際管徑的±10%。

頻率域電磁法探測地下金屬管線

總結(jié)目前國內(nèi)外埋地非金屬管線探測的現(xiàn)狀,重點介紹一種基于聲學(xué)原理的管線探測新技術(shù)在埋地非金屬管線探測中的應(yīng)用。

在介紹探地雷達原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合實例圖像探討了震災(zāi)后探地雷達在水壩滑坡、滲漏、防滲墻、裂縫等探測中的應(yīng)用,分析了運用探地雷達技術(shù)對隱患探測的圖像特征和診斷方法,為震災(zāi)后水利工程病險狀況的全面、快速檢測提供一種新思路。

探地雷達——探地雷達（groundpenetratingradar簡稱gpr）是用頻率介于106～109hz的無線電波來確定地下介質(zhì)分布的一種方法?！　ΨQ振子型調(diào)幅脈沖時域探地雷達輸出功率大，能實時監(jiān)測測量結(jié)果，設(shè)備可做成便攜式等優(yōu)點，在商用地面探地雷達中，已得到廣泛...