用天线阵技术无损探测大桥钢筋网的三维分布.pdf

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1、第32卷第8期河南科学VoJ_32No．82014年8月HENANSCIENCEAug．2014文章编号：1004-3918(2014)08-1538-04DOI：10．13537／j．issn．1004—3918．2014．08．037用天线阵技术无损探测大桥钢筋网的三维分布何传江，巴特，利奕年(1．贵州省水利投资集团有限公司，贵阳550002：2．贵州省地质环境监测院，贵阳5500043．湖北省交通规划设计研究院，武汉430051)摘要：常规的探地雷达发射的电磁波和接收的电磁波均为同一频率，因此影响了探

2、测的精度、效率．天线阵探地雷达将不同频率的天线组合到一起工作，实现了一次扫描得到4张雷达图，使深部、浅部探测一次同时完成，提高了探测精度和工作效率，节约了探测成本．另外，由于不同频率的天线对不同深度的被探测体有足够的分辨率，不同位置的天线对同一被探测体进行全区域、多角度的探测，所以天线阵探地雷达能够分辨上下重叠或位置很近的被探测体，使得对一个区域的钢筋网进行三维探测成为可能．关键词：天线阵；探地雷达；钢筋网；三维探测中图分类号：P631文献标识码：AThe3DNondestructiveTestingofB

3、ridgeSteelMeshwithAntennaArrayGPRHeChuanjiang，BaTe，LiYinian(1．GuizhouProvinceWaterConservancyInvestmentGroupCo．Ltd．，Guiyang550002，China2．GuizhouGeologicalEnvironmentalMonitoringInstitute，Guiyang550004，China；3．HighwayPlanningandDesignInstituteofHubeiProvinc

4、e，Wuhan430051，China)Abstract-TheaccuracyandefficiencyofdetectionareafectedbecauseemittedelectromagneticwavesandreceivedelectromagneticwaveshavethesamefrequenciesfortheconventionalGPR．ForantennaarrayGPR，antennasofdifferentfrequenciesarecombinedtogetfourrada

5、rchartsafterascanning．Basedonthetechnologyofantennaarray，deepandshallowdetectionsarefinishedinthesametime，thentheaccuracyandefficiencyofdetectionareraisedanddetectioncostiSsaved．Moreover，becauseantennasofdifferentfrequencieshaveenoughresolutionswithdiffere

6、ntlydeepdetectedbodies，andantennasofdifferentpositionscancarryoutwhollyregionalandmulti—angledetectionswiththesamedetectedbody，theoverlappedornearbydetectedbodiescanbedistinguishedbyantennaarayGPR．Asaresult，itiSpracticableforantennaarrayGPRtoachieve3Ddetec

7、tionofsteelmesh．Keywords：antennaaray：GPR；steelmesh；3Ddetection钢筋对桥梁的长期、安全运营起着关键性的作用，因此，寻找合适的桥梁钢筋的探测方法和仪器，以便对桥梁钢筋的施工质量情况进行评估显得极为紧迫．由于桥梁钢筋是隐蔽工程，且不允许进行破坏性探测，所以对桥梁钢筋只能进行无损探测方法．探地雷达(GPR))lt]是一种快速、低廉、常规的桥梁钢筋无损探测方法，它能够得到测线上钢筋的分布情况，从而对桥梁钢筋的施工质量情况进行评估nq．探地雷达是能对地下或物

8、体内不可见的目标或界面进行定位的电磁波技术，它的工作原理：高频电磁波以宽频带脉冲形式，通过发射天线定向发射到介质中；在介质中传播的入射电磁波，当遇上电性不一的介质界面产生反射的电磁波被接收天线接收，得到从发射天线经介质界面反射回接收天线的双程走时；介质的波速结合反射电磁波频率和振幅，可得到被探测体的位置、形态及深度，其中被探测体的深度等于介质波速乘以双程走时积的一半]．收稿日期：2014—05—23作者简介：何传