摘要：探地雷达具备较高的分辨率、精准定位、灵活便捷、快速经济、显示实时图像、剖面直观等优势，在城市管线综合检测中获得良好运用，操作便捷，数据处理便捷，图像直观。探地雷达不仅要对金属管线进行探测，还应该探测水泥管等地下管线，成功弥补管线探测仪无法对非金属管线进行探测的缺点。而探地雷达的应用可处理探测过程中的大多数问题，在管线综合探测工作中是较为理想的工作模式。
关键词：探地雷达；城市地下管线；探测应用
前言：随着我国公路建设的日益发展，针对新建道路质量的检测任务不断提升，尤其是道路的后期维护，路况质量评价的工作量不断增加。作为社会经济中至关重要的基础性设施，公路与城镇道路的工程质量直接影响着行车人员与国家的生命财产安全。以往，针对道路路面质量的检测一般采取钻探取芯法，不但效率低下，代表性较差，还会破坏道路。而雷达无损检测因为具备快速、简易、较高精准度、无损等优势，可对缺陷的大小、深度、形状进行精准明确，可以在大范围中实施检测和定位，现已引起了道路检测人员的高度重视。近些年来，随着信号处理技术、电子技术、计算机应用技术的迅猛发展，探地雷达获得持续的更新发展，具备较为广阔的应用领域。探地雷达在进行管线领域的探测过程中发挥了尤为重要的作用。
1探地雷达简述
1.1探测雷达的工作原理
图１探地雷达工作原理
探地雷达的组成包括主机、天线、连接电缆、测量轮等，天线还包含两种，即发射天线与接收天线，主要在一起进行封装。主机将探测命令通过连接电缆发动给天线，发射天线逐渐产生电侧伯，电磁波一般利用两种介质交界过程中出现折射，持续向下进行传播，不仅如此，在会在介质交界面出现反射，反射的电磁波信号被接收天线接收，在利用连接电缆把信号传送回主机，主机就会及时的分析信号，并转化为成图像在主机屏幕中进行显示。如图1所示为探地雷达的工作原理。
1.2探测雷达的数据采集
为了验证探地雷达在管线探测过程中的有效性，在某测绘学校的校园内展开了设计实验，对指定路线中的管线埋深情况进行探明指定。本次实验采用的仪器是一套GSSI探地雷达，其是由美国生产，按照探测范围中管线的埋深状况，采用400M天线。
GSSI探地雷达探测模式包含三种，即连续模式、距离模式、点模式。处于不停的条件下就要选择不同的探测模式，距离模式：每一次测量之间都应该实施测量轮标定，测量轮不转，仪器就不会采集数据，其比连续模式具备更高的精准性，数据处理更加简单，应用更为普遍；连续模式：又被称为时间模式，只要进行采集，仪器就会不停歇的进行数据的采集，鉴于此，很容易出现无效信息，数据处理过程较为复杂，其精准性低于距离模式通常在不能应用距离模式进行测定的条件下进行应用；点模式：通常应用在复杂地形山地中进行应用，其采集的数据一般为一些列的单点数据，其按压一次测量键采集一次数据。本次的实验主要采用的距离模式。
2探地雷达管线探测方面的应用
2.1现场踏勘和方法试验的应用
在进行城市地下管线的探测过程中，因为城市地形条件非常复杂，浅部地下介质非常不均匀，管线布置十分密集，鉴于此，探地雷达的探测和解释工作变得尤为复杂。为了有效开展探地雷达探测工作，在进行探地雷达测线的布置之前，应该利用收集资源与现场踏勘对探测目标管线的管径进行详细的了解、材料质量、埋设情况；利用已经探查出来的管线点、分支管线对目标管线的大概走向、位置、埋深进行了解；并对现场的条件、环境情况、可能存在的影响因素等加强了解。并对地下管线的实际埋设情况，在测区之内选择不同种类、不同埋深的一致管线的方法试验，才能为机械设备的使用以及选择的探测方法的有效性和选择最适宜的工作参数提高了解。除此之外，利用方法试验，对各类管线的反射异常形态、规模、波形特点等加强了解，目标关心啊所在地区的道路结构、地下介质与其他管线为目标管线探测带来的影响。
在管线埋设十分密集的过程中，需要在现场对其他管线的规格、材质、埋深和其相对目标管线所处的位置，有利于判断目标管线是否存在异常。
2.2剖面探测的应用
探地雷达对地下管线的探测通常会选用剖面法，就是发射天线与接收天线利用固定的距离沿着测线同步的方向进行移动探测。在对探测目标管线的大概走向与位置全面了解的基础上，采用适合的场地进行测线的布置，并对起始位置进行标注，测线方向应该和目标管线的走向进行垂直。每一个测点的位置至少应布置2-3条测线，测线之间的距离应该结合现场情况进行明确，一般为1-2米。在设置测线的过程中应该避开地下管线检修井和其他可能出现强反射的非目标体，避免对仪器参数的调节和目标管线异常的判别带来影响。在目标管线的周边出现其它平行布置的已知管线的过程中，应该尽量在已知管线上进行横跨，有助于及时校正深度。针对管线分支或是转折，需要在不同管线的方向或是分支方向进行测线的布置，才能明确管线的位置、走向，之后采取交汇法定特征点。在管线变深、变径以及终止点等，需要加密剖面的探测。在管线具有很大规模以及已知位置走向的过程中，就要沿着走向的位置进行测线探测的布置。针对掩埋的建筑物和其附属设施，需最大限度的选取费目标管线位置已知并且干扰很小的地段实测剖面，有助于及时识别其中的异常。
2.3地下金属管线探测的应用
城市的地下管线属于非常隐蔽的工程，为了满足施工需求，通常会针对其明确定位。一般金属管线利用地下管线仪进行明确，然而，对于深部口径大或是连续性不足的金属管，采用管线仪进行找寻的效果较差，就要采用探地雷达实施探测。因为金属管线的介电常数和周边介质存在的显著差异，因此，在电磁波入射到地下管道表面的过程中，就会形成强烈的反射，而对比地面中接收的反射波同相轴几何形态、回波振幅、波形等特点，就可以对地下金属管线的空间位置进行明确。
2.4地下水泥管的探测应用
因为管线仪不能对非金属管线进行良好探测，因此，自引入探地雷达之后，水泥管的探测才能成为可能。对探地雷达的探测效果产生影响的物质参数就是介电常数与电导率。城市的水泥管和其周边的介质差异性很大，水泥管内外界面的反射波的叠加效果视天线频率、管壁厚度、周边介质介电常数等因素进行明确。因为介质的吸收系数和电导率呈现出正比例，所以，若是介质电阻率较小，反射波衰减就会很大，导致反射波信号不断的降低。在具体的探测工作中，需要选择不同的剖面位置实施探测，究其原因，不同地段的地下介质电性变异性具有很大的改变。
结束语：
概而言之，探地雷达不仅能够对金属管线进行探测，还可以有效探测非金属管线，在无损条件下对于管线探测仪进行金属管线探测的一种补充，但是，由于探地雷达的探测原理主要是利用管线和周边环境存在的物理性差异，鉴于此，受到管线外其他物质带来的很大干扰，唯有不停的积累更为丰富的经验，详细的进行分析，才可以获得精准且可靠的数据。近些年，伴随科学技术的日新月异，探地雷达获得创新发展，不仅对堤坝及桥梁方面采用了无损检测评估，还在铁路及公路路面和路基实施快速的无损检测，探地雷达不仅在隧道衬砌和超前预报以及考古等方面起到了举足轻重的作用，还在管线探测中发挥了不容忽视的作用。
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