[发明专利]一种既有建构筑物地下信息三维探测方法

说明书

本发明提供一种既有建构筑物地下信息三维探测方法，包括：沿测线Y轴方向，等间距确定多个测点；地质雷达沿Y方向移动，测量方式为点测，每移动到一个测点L_i，则采用地质雷达对地下1/4空间进行扫描，得到地下空间半扇形扫描区域的探测数据；其中，半扇形扫描区域与XOZ平面并不垂直，具有夹角α_i。本发明提出一种既有建构筑物地下信息三维探测方法，采用带角度错位测量方式实现对多层层叠地下结构的精细三维探测，避免了传统测量方法容易受到地下异常结构屏蔽导致探测效果受限的情况，提高了既有建构筑物地下信息三维探测的精度。

技术领域

本发明属于地下隐蔽工程结构探测技术领域，具体涉及一种既有建构筑物地下信息三维探测方法。

背景技术

地质雷达法具有精度高、效率快、连续无损、实时成像等优点，是目前城市道路地下设施结构信息探测的主要方法。近年来，随着我国城市道路下方市政工程建设的大力开展，对城市既有建筑物地下结构信息探测的任务越来越繁重。由于建设年代不一，目前部分城市既有建筑物设计信息处于缺失状态，这对新建设施将构成潜在安全威胁。因此，精细探测城市既有建筑物地下结构信息，已成为城市建设与管理工作的一项重要任务。

与其他道路相比，城市道路各种市政附属设施众多，尤其是既有建筑物基桩、管线等十分复杂。高密度电法、瞬变电磁法等电法勘探方法的抗电磁干扰能力较差，在复杂的城市道路环境中应用效果不甚理想；浅层地震法的作业时间较长、所需工作面较大，影响交通，实用性差。地质雷达可采用屏蔽型天线，具有较强抗干扰能力，此外、地质雷达测量方式简单，效率高，已经在城市道路市政工程地下结构信息探测中得到了广泛应用。

然而，地质雷达是依靠接收到的反射高频电磁波进行探测，而高频电磁波在地下介质中极易因电性异常而迅速衰减，造成接收反射信号微弱，从而影响探测结果，尤其当存在多层电性异常体时，地质雷达往往只能识别第一层的异常信号，从而给出错误的结论。城市既有建筑地下结构往往是有规律的排列分布，因此，根据传统的测量方式，地质雷达的探测效果将会受到较大的影响，这将大大地限制地质雷达在城市地下工程中的应用，也是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种既有建构筑物地下信息三维探测方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种既有建构筑物地下信息三维探测方法，包括以下步骤：

步骤1，在既有建筑物地表布置测线，测线方向与建筑物外沿平行；以测线方向为Y轴方向；以垂直向下方向为Z轴方向；以测线所在地表平面为XOY平面，从而确定与Y轴垂直的X轴方向，进而建立三维坐标系XYZ，三维坐标系XYZ的原点为O点；

步骤2，沿测线Y轴方向，等间距确定多个测点；地质雷达沿Y方向移动，测量方式为点测，每移动到一个测点L_i，则采用地质雷达对地下1/4空间进行扫描，得到地下空间半扇形扫描区域的探测数据；

其中，半扇形扫描区域为Z_i-L_i-C_i围成的区域；L_i与Z_i的连线为垂直向下方向，与Z轴方向平行；L_i和C_i的连线在XOY平面，并且，Z_i-L_i-C_i围成的半扇形扫描区域，与XOZ平面并不垂直，具有夹角α_i；通过对夹角α_i的设置，使Z_i-L_i-C_i围成的半扇形扫描区域最大程度避开容易引起信号畸变的地下既有建构筑物；

步骤3，对于与测点L_i对应的地下空间半扇形扫描区域的探测数据，采用以下方式进行信号处理：