探地雷達(dá)在嘉興市非金屬管線探測(cè)中的應(yīng)用

遠(yuǎn)程教育學(xué)院 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目探地雷達(dá)在地下管線探測(cè)中的應(yīng)用與思考 姓名與學(xué)號(hào)劉洋712003322012 年級(jí)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(yuǎn)程教育學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）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(jì)），是在指導(dǎo)教 師的指導(dǎo)下嚴(yán)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(jì)）中引用他人的觀點(diǎn)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(jì)）選題和研究?jī)?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(jì)）中對(duì)侵犯任何方面知識(shí)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(jì)）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(zhǎng)慶油田采出水具有水質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、結(jié)垢嚴(yán)重的特點(diǎn),輸送采出水的20#無縫鋼管使用壽命短,且維護(hù)費(fèi)用高。非金屬管線具有重量輕、耐高壓、耐腐蝕、對(duì)水質(zhì)不會(huì)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(diǎn)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(yán)重,影響了管線輸送能力,嚴(yán)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(zhǎng)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(chǎng)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(dá)95%以上),清垢時(shí)對(duì)非金屬管線不造成損傷的特點(diǎn),具有很高的推廣價(jià)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(jì)建設(shè)、市民生活,同時(shí),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(shí)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(shí)鐘,因此在需要可變特性甚至連續(xù)可變特性濾波器的場(chǎng)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(cè)儀中的應(yīng)用。

簡(jiǎn)要介紹探地雷達(dá)應(yīng)用于隧道施工超前探測(cè)中的工作原理,總結(jié)探地雷達(dá)應(yīng)用于隧道施工超前探測(cè)中的工作流程。以福州繞城高速公路超前探測(cè)應(yīng)用為例,在整個(gè)隧道掘進(jìn)始末,采用加拿大sonsor&software公司生產(chǎn)的ekkoiv低頻探地雷達(dá)探測(cè),同時(shí)結(jié)合開挖掌子面詳細(xì)地質(zhì)素描等工作綜合判定,對(duì)開挖掌子面前方圍巖進(jìn)行探測(cè)。經(jīng)開挖跟蹤驗(yàn)證,證實(shí)探地雷達(dá)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(bào)開挖掌子面前方的斷層破碎帶,準(zhǔn)確對(duì)掌子面前方圍巖類別進(jìn)行劃分,為施工單位合理安排施工作業(yè)進(jìn)度,減少工程隱患提供科學(xué)依據(jù)。為探地雷達(dá)在隧道超施工超前探測(cè)中的應(yīng)用和推廣積累一些經(jīng)驗(yàn)。

通過對(duì)地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)的介紹和運(yùn)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(jì)人員提供詳細(xì)的信息,用于指導(dǎo)施工和變更設(shè)計(jì),有效避免事故的發(fā)生,且獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(xiàng)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(duì)探地雷達(dá)在城市管線測(cè)量當(dāng)中的應(yīng)用展開討論，旨在能夠進(jìn)一步了解探地雷達(dá)的測(cè)量工作原理和方法，實(shí)現(xiàn)探地雷達(dá)的管線測(cè)量目標(biāo)。

探地雷達(dá)屬于是探測(cè)領(lǐng)域中的一種創(chuàng)新形式,在該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用過程中,并不會(huì)對(duì)地表產(chǎn)生嚴(yán)重破壞,進(jìn)而在城市地下管線測(cè)量過程中得到應(yīng)用。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)探地雷達(dá)的管線測(cè)量原理進(jìn)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(dá)在城市管線測(cè)量中的應(yīng)用方式。

探地雷達(dá)是一種新型探測(cè)方法,由于該技術(shù)不會(huì)對(duì)地表進(jìn)行破壞,因而目前廣泛應(yīng)用于城市地下管線的探測(cè)中,不僅探測(cè)分辨率較高,且定位準(zhǔn)確,圖像顯示效果好。論文通過簡(jiǎn)單介紹地下雷達(dá)的探測(cè)原理,以及探地雷達(dá)的探測(cè)方法,結(jié)合實(shí)際案例分析,對(duì)探地雷達(dá)在城市管線測(cè)量中的應(yīng)用展開了深入研究,旨在進(jìn)一步提升探地雷達(dá)的應(yīng)用水平,進(jìn)而為城市管線的探測(cè)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(cè)儀發(fā)射機(jī)存在發(fā)射頻率單一、功率較低的問題,設(shè)計(jì)了一種基于電磁法原理的新型地下金屬管線探測(cè)儀發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)采用磁偶極感應(yīng)法,以spce061a凌陽單片機(jī)為控制核心,將傳統(tǒng)的配諧電容技術(shù)與先進(jìn)的集成芯片技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了整機(jī)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(shí)驗(yàn)表明,該儀器指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,最大發(fā)射功率大于12w,實(shí)現(xiàn)了發(fā)射功率的8級(jí)可調(diào),能實(shí)時(shí)顯示發(fā)射信號(hào)的頻率和發(fā)射功率,并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低等特點(diǎn),滿足實(shí)際工程不同地質(zhì)條件下地下金屬管線探測(cè)的需要。

為減少城市地下管線受損帶來的經(jīng)濟(jì)損失,解決國內(nèi)外探測(cè)儀器的性價(jià)矛盾。研制了高性能的地下金屬管線探測(cè)儀。該探測(cè)儀根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的電磁感應(yīng)原理,采用磁偶極感應(yīng)法,接收機(jī)部分以單片機(jī)msp430f149為控制核心,采用傳統(tǒng)的配諧電容技術(shù)與先進(jìn)的集成芯片技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了整機(jī)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(shí)驗(yàn)表明,儀器指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)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(cè)問題。

探地雷達(dá)在盾構(gòu)前向探測(cè)應(yīng)用中工作參數(shù)的選擇

介紹了利用磁梯度探測(cè)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(shí)例中的實(shí)測(cè)曲線與理論曲線進(jìn)行對(duì)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(dá)在建筑地基探測(cè)中的應(yīng)用

文章首先簡(jiǎn)要敘述探地雷達(dá)的工作方法和技術(shù)特點(diǎn),介紹了探地雷達(dá)圖像的分析處理過程(編輯標(biāo)記、地形高程改正、距離修正、去除干擾信號(hào)和進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理等),重點(diǎn)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(dá)圖像特征。文章還列舉了兩個(gè)應(yīng)用工程實(shí)例,并論述了探地雷達(dá)在道路路基病害探測(cè)中應(yīng)用的可行性和優(yōu)越性。

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

用現(xiàn)有的一臺(tái)電磁感應(yīng)式地下金屬管線探測(cè)儀在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工數(shù)據(jù)采樣,然后擬合出一個(gè)地下金屬單管線二次場(chǎng)分布的經(jīng)驗(yàn)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(cè),便可探測(cè)出管徑值。探測(cè)誤差約為實(shí)際管徑的±10%。

頻率域電磁法探測(cè)地下金屬管線

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

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

探地雷達(dá)——探地雷達(dá)（groundpenetratingradar簡(jiǎn)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?！　?duì)稱振子型調(diào)幅脈沖時(shí)域探地雷達(dá)輸出功率大，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量結(jié)果，設(shè)備可做成便攜式等優(yōu)點(diǎn)，在商用地面探地雷達(dá)中，已得到廣泛...