现代道路交通检测实验报告

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1、探地雷达探测地下管道实验指导老师：郭晨组员:郑宝峰201124080107时敏201124080117夏渭鸽201124080127孔浚帆201124080207马晓莎201124080217张蕊201124080227摘要本实验中采用了探地雷达技术测量地下管道。根据探地雷达的工作原理,工作时发射天线向地下管道发射高频脉冲电磁波(1MHz～2GHz),电磁波在其中传播时,其传播路径、电磁场强度和波形将随所通过介质的电磁属性(介电常数)和几何形态的变化而变化。雷达主机将接收此部分的反射波,并根据其双程传播时间t和计算所得速度计算出各结构层的厚度。当其遇

2、到下水管管道或其他障碍物时会反射部分电磁波，当接收天线接收反射波后，计算机进行数据处理并显示雷达图像，分析图像，得出雷达测量该处下水管道的深度大致为0.510±0.010m(k=3)，与实际值0.523m十分接近，可信度很高，由此可知该雷达测量精度很高。目录一、摘要....................................2二.正文.....................................4㈠.实验目的..............................4㈡.背景介绍.......................

3、.......4㈢.实验方法及原理........................6㈣.实验步骤..............................7㈤.数据采集..............................8㈥.数据处理及图像分析...................11㈦.实验结论.............................20㈧.参考文献.............................21㈨.附录（实验中常见的问题）..............22正文㈠.实验目的1、了解探地雷达的背景及相关文献；2

4、、了解探地雷达的的工作原理；3、掌握WGPR探地雷达的使用；4、掌握简单的探地雷达进行地下管道探测的方法；5、学会分析探地雷达测量过程中的波形变化；6、掌握从测量图上获得数据信息的方法并能做出正确处理；7、增强团队合作意识及动手能力。㈡.背景介绍探地雷达的原义为GroundPenetratingRadar，简称GPR。探地雷达和探空雷达相似，它利用宽频带高频时域电磁波脉冲的反射来探测地下目标，由于探测的目标是地下物体的反射，故称之为探地雷达。目前探地雷达的频率介于106～109Hz之间。（1）探地雷达的发展历史探地雷达是近几年问世的高科技现代探测仪器

5、，它能够进行地下管线探测、公路质量检测、地下地质结构探测、断层探测、考古等。自从上世纪德国科学家提出用高频电磁波脉冲探测目标物以来，这引起了多国科学家的兴趣，1910年德国利用探地雷达探测地下目标体分布特征的理论；1968年美国开发了最早的探地雷达设备，其初期设备仅限于冰层、岩层等对高频电磁波吸收较弱的介质中；1970年美国地球物理探测仪器公司生产第一台商用探地雷达研究领域走向无损、快速探查；上世纪80年代我国开始引进国外的探地雷达技术，并开始广泛应用与许多领域。⑵探地雷达在地下管道检测方面的应用探地雷达的下列技术特性已为其开拓应用领域，尤其是在工程

6、地质领域的应用铺平了道路：①探地雷达是一种非破坏性的探测技术，可以安全地用于城市和正在建设中的工程现场。工作场地条件宽松，适应性强(对于轻便类的仪器)；②抗电磁干扰能力强，可在城市内各种噪声环境下工作，环境干扰影响小；③便携微机控制数字采集、记录、存储和处理。轻便类仪器现场仅需3人或更少人员即可工作，工作效率高。当然，由于使用了高频率，电磁波能量在地下的衰减剧烈，因而在高导厚覆盖条件下，探测范围受到限制。目前我国城市建设发展迅速，城市地下管道纵横交错，地下管道维修与改建工作变得十分复杂，有效的探明地下管道显得越来越重要。而在地下管道建设中，探明地下管

7、道的分布，一直是人们所关注的重点传统的探测方法已无法适应目前的发展需要，人们开始寻找一种理想的探测方法。探地雷达作为一种高分辨的探测技术，可以对深浅地质问题进行详细填图和对地下目标进行无损探测等。相对于传统方法来说有很多优点，因此探地雷达测量技术在未来的前景越来越明朗。㈢.实验方法及原理探地雷达利用高频电磁波(主频为数十兆赫至数百兆赫以至兆赫)以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线T送入地下，地下地层或目的体反射后返回地面，为另一天线R所接收(图1)。脉冲波行程需时：当地下介质中的波速v为已知时，可根据测到的精确的t值(ns，1ns=lO-9s)。由上式

8、求出反射体的深度(m)。式中x(m)值在剖面探测中是固定的：v值(m/ns)可以用宽角方式直接测量，也可以根