
探地雷達(dá)法在道路病害檢測(cè)過(guò)程中,干擾因素按照空間位置關(guān)系,分為空中干擾源和地下干擾源。空中干擾源包括過(guò)街天橋、高架橋,架空輸電線,連續(xù)路燈桿等,地下干擾源包括各類檢查井、地下管線、地下井室等。
空中干擾源典型圖像
由于探地雷達(dá)波在空氣中比在道路地下介質(zhì)中的傳播速度更快,相鄰兩道雷達(dá)波在空氣中的雙程走時(shí)間相差更短,因此當(dāng)檢測(cè)路段范圍內(nèi)存在人行天橋、高架橋時(shí),雷達(dá)圖像會(huì)出現(xiàn)明顯異常。高架橋繞射波雙曲線的曲率較小,兩翼平緩,如圖1所示。

圖1?高架橋干擾典型圖譜
當(dāng)探地雷達(dá)測(cè)線垂直通過(guò)高空輸電線,雷達(dá)天線的極化方向與輸電線方向平行,輸電線引起的雷達(dá)圖像干擾呈雙曲線型,其雷達(dá)圖像雙曲線頂點(diǎn)正對(duì)輸電線的下方,如圖2所示。

圖2?與測(cè)線垂直的架空電線干擾典型圖譜
馬路兩側(cè)燈桿在雷達(dá)圖像上形成的干擾主要是雷達(dá)天線與燈桿所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)之間相互干涉所形成的,在圖像上顯示為連續(xù)、規(guī)律的雙曲線,如圖3所示。

圖3?道路兩側(cè)連續(xù)路燈桿干擾典型圖譜
地下干擾源典型圖像
城市道路各類檢查井的井蓋通常為金屬材質(zhì),探地雷達(dá)天線經(jīng)過(guò)時(shí),由于電磁波在金屬表面的趨膚效應(yīng)導(dǎo)致無(wú)法穿透金屬井蓋,反射波會(huì)在金屬井蓋和天線間產(chǎn)生多次反射,在雷達(dá)剖面圖像上表現(xiàn)為從地表開(kāi)始的多個(gè)強(qiáng)能量的雷達(dá)反射圖像。

圖4?路表及掩埋井蓋干擾典型圖譜
道路地下介質(zhì)的電導(dǎo)率明顯大于空氣的電導(dǎo)率,電磁波在地下有耗介質(zhì)中傳播時(shí)不僅存在波前擴(kuò)散,還存在吸收衰減,故電磁波能量衰減很快,致使地下管線繞射波雙曲線的兩翼陡而短,雙曲線拱頂位置對(duì)應(yīng)管道中心位置,管道直徑越大,反射弧雙曲線的曲率半徑越大。

圖5?地下管道干擾典型圖譜
城市道路地下井室主要是指與供電、給水、排水、通訊管線等管道工程相關(guān)的檢查井室,一般為水泥混凝土結(jié)構(gòu)。通常情況下水泥混凝土介電常數(shù)大于路面瀝青層(或上覆土層),因此在雷達(dá)圖像上具有明顯的頂面反射特征,且反射波相位與入射波相位相反。

圖6 地下檢查井井室干擾典型圖譜
總結(jié):在對(duì)城市道路塌陷隱患的檢測(cè)過(guò)程中,空中及地下各種干擾源的影響,容易在數(shù)據(jù)分析時(shí)造成誤判,但通過(guò)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集時(shí)出現(xiàn)異常圖像附近的環(huán)境情況的記錄,以及對(duì)干擾源在雷達(dá)圖像上典型特征的識(shí)別,可以快速剔除由干擾形成的雷達(dá)異常,提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確率和處理效率。
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