[摘要]本文介绍了探地雷达工作原理，通过在嘉兴市的一些工程实例详细介绍了各种地下管道的判读方法。

　　[关键词]探地雷达；非金属管线；应用

　　1.前言

　　由于近年来由于高科技材料的发展，使用传统的金属管线探测仪已无法完全满足现有的管线探测需要，探地雷达这项新技术的应用不仅能准确地提供管线的平面位置和埋设深度等情况，为施工或管理提供可靠参数，更重要的是对非金属管线的探测提供了有力的技术支持。因此，探地雷达在地理信息系统数据采集，特别是地下空间的数据采集有着广泛的应用。

　　2.工作方法原理

　　探地雷达（Ground　Penetrating　Radar，简称GPR）依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作。发射天线将高频（106-109Hz或更高）的电磁波以宽带短脉冲形式送入地下，被地下介质（或埋藏物）反射，然后由接收天线接收。

　　根据电磁波理论，当雷达脉冲在地下传播过程中，遇到不同电性介质交界面时，由于上下介质的电磁特性不同而产生折射和反射。

　　使用相应雷达资料处理软件，进行资料处理。对数据文件进行了预处理、增益调整、滤波等方法进行处理、成图。最终得到成果图，以此确定地下管道的平面位置及埋深。

　　3.应用实例

　　嘉兴市区地下管线补测工程中燃气管线大多数都为塑料管线，少数给水管线为塑料管线，所以在收集资料后，我们确定以探地雷达探测为主要手段进行探测。

　　3.1平行管线异常的判别

　　城市地下管线探测中，平行埋设的地下管线在实际探测中经常遇到。探地雷达采用剖面法探测，目标管线的异常只能通过对单个剖面的分析解释来确定。由于管线密集埋设，剖面记录除显示目标管线异常外，含有许多非目标管线异常及浅部不均匀干扰异常，有些异常形态和规模几乎与目标管线一样，且相互叠加，无法准确判别哪个目标管线异常，因此，探测解释前现场了解目标管线的大致位置和埋深及剖面记录范围内可能存在的其它管线的规格、材质、位置、埋深等情况，有助于排除非目标管线异常，准确判定目标管线异常。

　　图1为给水砼管探测记录剖面，图像显示在水平位置为0.89m、1.25m和2.22m有3处异常，埋深分别为0.73m、1.57m、0.83m。由已探测管线及现场调查分析可知，第1个异常和第3个异常为电信，中间异常即为目标管线给水。

　　3.2不均匀介质干扰异常解释

　　城市道路路基及管道上覆回填土层中通常夹杂着许多块石、砖头等建筑垃圾，这些孤立的块石砖头与周围土质在电性特征上存在一定差异，在雷达剖面上形成复杂干扰异常，影响目标管线异常的识别。在外业探测过程中，可在测点附近改变测线位置多次施测比较；在异常解释时，应充分了解目标管线规格、材质、埋设情况及其反射波的异常形态、规模及波形特征，结合管道的连续性、干扰的随机性的特点，从众多干扰中，识别出连续出现、波形特征稳定的目标管线反射异常。在干扰严重路段可采用钎探或开挖验证。图2和图3分别为1000mm排水管和800mm给水砼管探测雷达剖面，图中记录有大量的地下不均匀干扰体反射，由于管线规格较干扰体大，因此异常形态规模也较干扰异常大，图2在1.8米埋深0.8米处有不规则反射弧，经判断应为地层起伏引起的干扰，图3在1.5米至3米处地下有杂质干扰，导致给水管左半边反射弧完全被屏蔽掉了。

　　3.3地表建筑物干扰的判断

　　城市地下管线一般敷设在人行道至第一排建筑物前，雷达探测地下管道时，雷达波除了下地下传播外，还有部分雷达波传向空中，地下管线的雷达反射波与建筑物的雷达反射波同时被雷达接收机收到，异常都反映在雷达剖面图上，因此在判读雷达图像时首先要排除建筑物的干扰。建筑物干扰异常一般为强烈的斜线，长度较长，范围较大。

　　3.4排水管沟探地雷达异常判别

　　由于排水方沟顶部是平面的，探地雷达探测断面的雷达图像不会显示出与圆形管道相似的曲线形状，判断其平面位置和埋深难度较大。正确分析管沟雷达图像的突破口在于找准方沟的两个顶端沟边上，雷达图像上若有两个相似的、相互对称的坡度异常，且两异常之间距离与管沟宽度一致，即可确认两沟顶边的位置。图4所示的剖面探测目标为排水管沟，管沟位于马路车行道下，规格为4000mm×2500mm，顶盖板为0.2m厚预制水泥板。探地雷达剖面图的上层异常，为正向连续同向轴板状体异常，正向同向轴对应内部空间顶界面，按波速v=0.09m／ns界面到地面厚度为1.2m，方沟宽度为4000mm。

　　以上几种情况是我们在使用探地雷达探测管线常碰到的现象，为尽量避免这些情况给我们的探测带来错误，我们就需要在不同的地方多做些雷达断面，以及在情况允许的条件下适当开挖验证。

　　4.总结

　　实践证明探地雷达应用于地下管线探测的效果非常理想，特别是对非金属管线的探测。它不会造成路面破坏，交通中断，而且只需少量的开挖验证，这一技术现己广泛使用在工作实践中。