[發(fā)明專利]一種既有建構(gòu)筑物地下信息三維探測方法

在審

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• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112526511A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇建坤;張維平;楊曦
• 申請（專利權(quán)）人: 云南航天工程物探檢測股份有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 席小東

本發(fā)明提供一種既有建構(gòu)筑物地下信息三維探測方法，包括：沿測線Y軸方向，等間距確定多個測點；地質(zhì)雷達沿Y方向移動，測量方式為點測，每移動到一個測點L_i，則采用地質(zhì)雷達對地下1/4空間進行掃描，得到地下空間半扇形掃描區(qū)域的探測數(shù)據(jù)；其中，半扇形掃描區(qū)域與XOZ平面并不垂直，具有夾角α_i。本發(fā)明提出一種既有建構(gòu)筑物地下信息三維探測方法，采用帶角度錯位測量方式實現(xiàn)對多層層疊地下結(jié)構(gòu)的精細三維探測，避免了傳統(tǒng)測量方法容易受到地下異常結(jié)構(gòu)屏蔽導(dǎo)致探測效果受限的情況，提高了既有建構(gòu)筑物地下信息三維探測的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下隱蔽工程結(jié)構(gòu)探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種既有建構(gòu)筑物地下信息三維探測方法。

背景技術(shù)

地質(zhì)雷達法具有精度高、效率快、連續(xù)無損、實時成像等優(yōu)點，是目前城市道路地下設(shè)施結(jié)構(gòu)信息探測的主要方法。近年來，隨著我國城市道路下方市政工程建設(shè)的大力開展，對城市既有建筑物地下結(jié)構(gòu)信息探測的任務(wù)越來越繁重。由于建設(shè)年代不一，目前部分城市既有建筑物設(shè)計信息處于缺失狀態(tài)，這對新建設(shè)施將構(gòu)成潛在安全威脅。因此，精細探測城市既有建筑物地下結(jié)構(gòu)信息，已成為城市建設(shè)與管理工作的一項重要任務(wù)。

與其他道路相比，城市道路各種市政附屬設(shè)施眾多，尤其是既有建筑物基樁、管線等十分復(fù)雜。高密度電法、瞬變電磁法等電法勘探方法的抗電磁干擾能力較差，在復(fù)雜的城市道路環(huán)境中應(yīng)用效果不甚理想；淺層地震法的作業(yè)時間較長、所需工作面較大，影響交通，實用性差。地質(zhì)雷達可采用屏蔽型天線，具有較強抗干擾能力，此外、地質(zhì)雷達測量方式簡單，效率高，已經(jīng)在城市道路市政工程地下結(jié)構(gòu)信息探測中得到了廣泛應(yīng)用。

然而，地質(zhì)雷達是依靠接收到的反射高頻電磁波進行探測，而高頻電磁波在地下介質(zhì)中極易因電性異常而迅速衰減，造成接收反射信號微弱，從而影響探測結(jié)果，尤其當(dāng)存在多層電性異常體時，地質(zhì)雷達往往只能識別第一層的異常信號，從而給出錯誤的結(jié)論。城市既有建筑地下結(jié)構(gòu)往往是有規(guī)律的排列分布，因此，根據(jù)傳統(tǒng)的測量方式，地質(zhì)雷達的探測效果將會受到較大的影響，這將大大地限制地質(zhì)雷達在城市地下工程中的應(yīng)用，也是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種既有建構(gòu)筑物地下信息三維探測方法，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種既有建構(gòu)筑物地下信息三維探測方法，包括以下步驟：

步驟1，在既有建筑物地表布置測線，測線方向與建筑物外沿平行；以測線方向為Y軸方向；以垂直向下方向為Z軸方向；以測線所在地表平面為XOY平面，從而確定與Y軸垂直的X軸方向，進而建立三維坐標(biāo)系XYZ，三維坐標(biāo)系XYZ的原點為O點；

步驟2，沿測線Y軸方向，等間距確定多個測點；地質(zhì)雷達沿Y方向移動，測量方式為點測，每移動到一個測點L_i，則采用地質(zhì)雷達對地下1/4空間進行掃描，得到地下空間半扇形掃描區(qū)域的探測數(shù)據(jù)；

其中，半扇形掃描區(qū)域為Z_i-L_i-C_i圍成的區(qū)域；L_i與Z_i的連線為垂直向下方向，與Z軸方向平行；L_i和C_i的連線在XOY平面，并且，Z_i-L_i-C_i圍成的半扇形掃描區(qū)域，與XOZ平面并不垂直，具有夾角α_i；通過對夾角α_i的設(shè)置，使Z_i-L_i-C_i圍成的半扇形掃描區(qū)域最大程度避開容易引起信號畸變的地下既有建構(gòu)筑物；

步驟3，對于與測點L_i對應(yīng)的地下空間半扇形掃描區(qū)域的探測數(shù)據(jù)，采用以下方式進行信號處理：