基于GPRMax2D的地下管线精细化探测方法

探地雷达是探测地下结构及其分布规律的一种重要的浅层地球物理探测方法,具有分辨率高、无损、抗干扰能力强、结果直观等优点,在工程物探领域被广泛应用。为提高对地下管线雷达图像特征的认识,确定管线异常体的位置,提高地质雷达的解释精度,利用时域有限差分法(FDTD)对地下管线进行精细化探测,包括对管线埋深、材质、管线内充填物、管线病害等影响因素的数值模拟,以此建立地下管线正演模拟合成图库,进而指导探地雷达实际探测图像的解释工作。现场管线探测结果表明:探地雷达可准确探测出地下管线的埋设位置及运行状态,为今后的维修养护提供了依据。

基于GprMax2D的混凝土无损检测方法

从时域Maxwell方程出发,考虑二维空间中的TM(横磁波)模型。利用基于时间域有限差分法(FDTD)和Yee网格剖分的GprMax2D软件,进行探地雷达反射特征模拟。通过模拟的探地雷达剖面图观察电磁波在不同介质处的反射特征,判断缺陷的位置。通过对钢筋、空洞和水三个混凝土构件中最常见的缺陷的数值分析,得到了不同介质分界面处的电磁反射特征,并对这三种介质在不同深度的反射强度进行比较,得到了不同介质关于深度及反射强度的具体函数关系,同时,对不同频率的雷克(Ricker)子波在这三种介质中可以探测的深度及分辨率进行了分析,得到了不同深度及不同性质的缺陷所需要的比较理想的中心发射频率。

基于GprMax2D的地下管线探测正演模拟研究

地质雷达具有分辨率高、无损、抗干扰能力强、效率高等特点,已被广泛应用于地下管线及管线病害探测领域。本文利用GprMax2D软件正演模拟研究了地质雷达对管线不同材质、不同埋深和管线渗漏的探测效果,并进行总结分析,为实际生产提供了最直接的指导依据。

基于GPRMax2D采空区周围不良地质体正演模拟

为了研究采空区周围不同的不良地质体对探地雷达采集数据波形的影响,构建方形顶板的空区,在空区周围加载裂隙和破碎岩层(空区的两边和上下位置)以及给空区充填不同的填充物,利用GPRMax2D模拟,得到它们各自的波形双曲线,最后通过矿山采集到的空区时间剖面图进行验证,结果表明:空区周围存在左右裂隙时,顶板两反射双曲线出现交叠,无底板反射;空区上下存在裂隙时,双曲线边界反射模糊,无顶板反射。空区里充填水时,反射波形曲线无围岩底板反射,但两翼清晰,而充填碎石时,方形顶板边界处反射清晰,有底板反射,但曲线两翼延伸短。

基于GPRMAX的探地雷达图像正演模拟

利用基于时间域有限差分法模拟软件GprMax软件进行探地雷达地质图像的模拟过程,并模拟了二维和三维的探地雷达模型。

基于探地雷达技术的东江水源输水隧洞灌浆质量检测研究

目前东江引水工程输水隧洞群的形态呈现逐步老化的趋势,各类缺陷因历史原因、现状改变等将逐步快速凸显,主要体现在隧洞衬砌开裂、底板大面积损毁及混凝土内部密实性差等方面。水工隧洞回填灌浆是保障隧道安全运维的重要措施,开发快速、高效的隧洞灌浆质量地质雷达技术可提高灌浆质量检测精度和效率,通过现场GPR检测试验、物理模型试验和GPRMAX2D的正演数值模拟分析,确定各类缺陷的地质雷达图像相似度和灌浆质量合格阀值,可为灌浆质量快速无损检测提供技术指导。

透地雷达对水下地形测量的试验与模拟研究

由于全球温室效应的影响,雨期集中、降雨强度提高,河川或海湾水流瞬间暴增而酿成许多重大水患,因此,河道地形检测极为重要[1]。为减少人员下水检测危险,本文提出在透地雷达不接触水面的前提下进行测量。通过户外水池试验发现,天线与被测物之间需要有适当空气层高度避免反射讯号和直接波重迭。箱型试验发现,浊度不会造成讯号误判。Gpr Max2D计算机软件模拟发现,距离垂直边界各10m,左右边界各7 m可避免边界影响。因此在利用400和100MHz天线进行现场河川测量时,搭配wiggle图分析是可行的检测方法。