专业技术赋能地下空间探测 | YL-GPR无线一体式探地雷达案例分享

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专业技术赋能地下空间探测 | YL-GPR无线一体式探地雷达案例分享

发表日期：2025/09/22

地下管线是城市的核心基础设施，被视为维持城市运行的“生命线”，承担着信息传递、能源输送与废液排放等关键任务。但目前许多城市存在管网信息不明、管理不规范等问题，导致事故频发、损失重大。因此，地下管线探测已成为工程必需环节，而其系统化管理仍是当前的核心难题。

探地雷达能高效精准地识别地下管线的位置、材质与埋深，并通过雷达图像相位分析区分金属与非金属管线。探地雷达作为一种先进的无损探测技术，具有分辨率高、效率高、轻质便携、抗干扰能力强等优点，在城市管线探测中得到广泛应用。

一、基本理论

地质雷达（GPR）是一种利用高频电磁波探测地下目标体的无损探测技术。其工作原理是向地下发射电磁波，当波遇到电性差异界面时，部分信号会发生反射并被接收天线捕获。通过分析反射波的走时、波形和振幅等特征，并结合介质电磁属性，可推断目标体的位置、深度及性质。

二、技术特点

无损检测：无需开挖，保持路面完整性
高精度定位（推车）：推车可进行平面定位、距离采集，误差≤5cm，深度误差≤5%
多材质适用：金属/非金属管线均可探测

三、检测要点

(一)

频率选择

需根据探测深度与分辨率要求选择合适天线频率。浅层高分辨率探测建议选用高频天线（如600-900MHz），深层探测则选用低频天线（如100-400MHz）。

(二)

干扰排除

现场观测需避开金属物体、电缆等干扰源，提高信噪比。资料解释时应正确区分有效信号与干扰信号

(三)

测线布设

根据检测目标合理布设测线，可采用规则网状或不规则网状布置。（依据规范布设，如《地下管线周边土体病害评估防治规范》DB11/T 1347-2016）

四、工程案例

(一)

案例一

1、工程概况

某核电厂供水管线探测。厂区管线通常会形成分级布置。主干管（尤其是消防环管）围绕主要生产装置区和仓库区成环，然后从环状主干管上接出枝状支管，通向各个具体的用水点。一般敷设在冰冻线以下，且满足地面荷载要求。车行道下管顶覆土厚度一般不小于0.7m。该厂区地下管线情况复杂，管线材质及埋深多样化。

2、检测依据

《城市地下管线探测技术规程》CJJ 61-2017

3、监测要求

为了确保施工安全，保障施工顺利进行，利用探地雷达查清地下管线的空间位置、走向及埋藏深度等详细分布情况，施工时就可以有针对性地开挖、大幅度降低破坏管线和引发事故的风险，避免不必要的经济损失。

4、测线布置

在草坪区域布置四条网格测线，每条测线距离两米，进行区域普查。

5、参数设置

工作模式：DMI模式（配备推车，可精准测距，定位缺陷位置）
天线类型：200M
测量时窗：100ns
天线延时：28（保证首波在梯形框附近）
介电常数：10（考虑到草坪区域土壤含水量较高）
扫描速度：120scan/s（速度均匀，根据现场设备移动速度匹配）
自动增益：-15（根据波形在方框内的占比调整，建议居中占2/3，过大颜色过重，不利于分辨缺陷，过小看不清反射波，可根据需要局部增益设置以凸显想要排查的深度范围）

6、数据解释

金属管线：强振幅双曲线反射，高频成分丰富
PVC管线：弱振幅反射，低频成分为主
钢筋混凝土管：宽双曲线反射，内部多次反射
电缆管线：高频强反射伴电磁干扰纹

总共测试到5根管线，但是其中，最右边一根非金属管线显示不完整，从左往右五根管线排布如下：

金属管1，埋深270cm
金属管2，埋深114cm，金属管3埋深126cm，两根基本排布在一起
非金属管4，5并列排布在一起，埋深390cm。

(二)

案例二

1、工程概况

盐城某小区管线探测。地下管线的具体布置方式：

沿道路两侧布置：多数管线沿小区道路下方敷设，便于施工和维护，且不影响小区绿化和建筑布局。例如，给水、排水、燃气管道通常布置在道路两侧的人行道或非机动车道下方；电力、通信管线多布置在道路两侧的绿化带或人行道下。

分区集中布置：对于大型小区，可按功能分区（如住宅组团、商业配套区）集中布置管线，减少管线交叉和重复敷设。

避开建筑物基础：管线与建筑物基础保持一定距离（如给水管距建筑物基础不小于 3m，排水管不小于 2.5m），避免对建筑安全造成影响。

2、测线布置

在小区主干道布置两条平行测线，测线距离三米。

3、参数设置

工作模式：连续模式（未配备推车和测距轮）
天线类型：400M
测量时窗：80ns
天线延时：30（保证首波在梯形框附近）
介电常数：8
扫描速度：120scan/s
自动增益：-15

4、数据解释

共测试到一根雨水管，材质为混凝土管，埋深1m，从检查井确认埋深在1m。

(三)

案例三

1、工程概况

对某学校采购的600M雷达验收，在混凝土路面进行管线探测。土层情况:第一层土,0-0.3 m,混凝土层;第二层土,0.3-0.8 m,杂填土层;第三层土,0.8-1.3 m,天然土层;第四层土,1.3 m以下,均质土。

2、测线布置

道路宽度3m，沿混凝土道路中间布置一条测线。

3、参数设置

工作模式：DMI模式
天线类型：600M
测量时窗：50ns
天线延时：30
介电常数：8
扫描速度：120scan/s
自动增益：-15

4、数据解释

共探测到两根混凝土管，第一根埋深40cm，第二根埋深50cm，同时也检测到道路的钢筋加固区，月牙形成像清晰可见。

五、总结与建议

（一)

影响雷达检测结果的几个因素

现场影响因素：现场检测条件不同、测线定位差异、桩号定位误差等；
介电常数标定：介电常数一般在现场试验标定较可靠，可选择能够直接测量厚度的地方进行标定；
设备选用：针对不同深度的目标体，应选用合适频率的雷达设备。
土壤含水量和管道年限的影响：工程状态下的岩土介质，其介电常数的主要差异在于其含水量的大小。当土壤含水量较大时，电磁波衰减更快，同时检测深度也会减小；对于施工年限较久的混凝土管，与周边土壤的分界面逐渐统一，介电常数接近一致，可能不存在反射。
目标准确识别：需要检测人员有专业的物探知识以及丰富的现场经验

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