基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法，该检测结构包括布置于排水箱涵表面的至少一条测线，测线是由地质雷达每间隔设定距离进行一次检测所形成的，地质雷达由发射天线和接收天线以固定间距组合而成；该检测方法将由发射天线和接收天线以固定间距组合而成的地质雷达布置于测线的首个测点上，利用地质雷达对测点处的排水箱涵进行检测；沿测线依次完成其上各测点位置处的检测，所获得的高频电磁波反射信号经数据处理后获得地质雷达法剖面图，通过地质雷达法剖面图确定排水箱涵内的钢筋分布情况。本发明专利技术的优点是：检测方法简便，不需要开孔取岩芯，利用非破损的方法可以快速准确的检测排水箱涵结构钢筋分布。

Detection structure and method of steel bar distribution in drain culvert structure based on ground penetrating radar method

The present invention discloses a structure and method for detecting the distribution of steel bars in a drainage box culvert based on the GPR. The detection structure consists of at least one line arranged on the surface of a drainage box culvert, and the line is formed by a test at each interval set by a geological radar, and the ground radar is composed of a transmitting antenna and a receiving antenna. A combination of fixed spacing; the detection method is arranged on the first measuring point of the line by the combination of a fixed distance between the transmitting antenna and the receiving antenna. The GPR is used to detect the drainage box culvert at the measuring point, and the detection at the location of each point on the measuring point along the line is completed in turn, and the high frequency electromagnetic wave obtained is obtained. After the reflection signal is processed, the GPR section map is obtained, and the distribution of reinforcement in the drain culvert is determined by the GPR section. The advantages of the invention are: the detection method is simple, the hole core is not needed to open the hole, and the distribution of the steel bar in the drainage box culvert can be quickly and accurately detected by the non damaged method.

【技术实现步骤摘要】
基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法
本专利技术属于岩土工程检测与测试
，具体涉及一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法。
技术介绍
大型排水箱涵是城市排水体系的重要基础措施，承担着确保城市污水收集、运输和治理，维护城市日常运行的重要作用。随着城市建设快速发展，交通日趋繁忙，道路负荷的加重、道路扩宽改造及其他周边工程活动影响越来越多，导致现阶段普遍处于年久失修的大型排水箱涵存在一定的安全隐患。其中大型排水箱涵的渗漏现象时有发生，经过开挖发现，渗漏的大部分原因来自于箱涵整体结构受到破坏，比如长期浸泡在污水中，箱涵内侧表层混凝土受到污水冲刷遭受腐蚀，使得箱涵内部结构钢筋常出现腐蚀严重的现象。箱涵内部钢筋在一定程度上维持着箱涵的整体结构，若内部钢筋腐蚀严重，箱涵的整体结构会受到影响，不仅缩短了结构体系的使用寿命，增加了养护成本，也给城市污水的日常处理带来不利影响，严重危及城市正常运营的秩序。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法，该检测结构及方法在排水箱涵表面布置若干测线，通过地质雷达沿测线依次对其上各测点进行检测，从而获得测线覆盖范围内的地质雷达法剖面图，以确定排水箱涵内的钢筋分布情况。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述检测结构包括布置于排水箱涵表面的至少一条测线，所述测线是由地质雷达每间隔设定距离进行一次检测所形成的,所述地质雷达由发射天线和接收天线以固定间距组合而成。所述测线可以是主筋测线、箍筋测线中的一种或两种。所述主筋测线与所述排水箱涵内主筋的布置方向呈80°-90°的夹角；所述箍筋测线与所述排水箱涵内箍筋的布置方向呈80°-90°的夹角。所述测线布置于所述排水箱涵的上表面、两侧面上的一处或多处。所述测线上间隔分布有若干测点。一种涉及任一所述基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构的检测方法，其特征在于所述检测方法包括以下步骤：沿所述排水箱涵的表面布置至少一条测线；将由发射天线和接收天线以固定间距组合而成的地质雷达布置于所述测线的首个测点上，利用所述地质雷达对所述测点处的所述排水箱涵进行检测；沿所述测线依次完成其上各所述测点位置处的检测，所获得的高频电磁波反射信号经数据处理后获得地质雷达法剖面图，通过所述地质雷达法剖面图确定所述排水箱涵内的钢筋分布情况。在所述测点位置处，所述地质雷达中的所述发射天线向所述排水箱涵内发射高频电磁波信号，当所述高频电磁波信号到达所述排水箱涵内部所述钢筋与其周围混凝土介质的分界面时产生高频电磁波反射信号并由所述接收天线接收。所述钢筋是指位于所述排水箱涵结构中的主筋和箍筋。判断所述排水箱涵内所述钢筋分布的方法为：在所述地质雷达法剖面图中，所述排水箱涵内所述钢筋的位置表现为与其周围混凝土介质的分界面处产生差异的高频电磁波反射信号。本专利技术的优点是：检测方法简便，不需要开孔取岩芯，利用非破损的方法可以快速准确的检测排水箱涵结构钢筋分布。附图说明图1为本专利技术中利用地质雷达法沿排水箱涵表面布置主筋测线进行检测的示意图；图2为本专利技术中利用地质雷达法沿排水箱涵表面布置箍筋测线进行检测的示意图；图3为本专利技术中利用地质雷达法进行排水箱涵进行检测时的剖视图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-3，图中各标记分别为：排水箱涵1、主筋2、箍筋3、测线4、发射天线5、接收天线6、地质雷达7。实施例：如图1、2、3所示，本实施例具体涉及一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，该检测结构包括若干条布置于排水箱涵1表面上的测线4，测线4用于为后续的地质雷达7提供导向作用，在测线4上等间隔分布有若干测点；测线4是由地质雷达每间隔一定距离进行一次检测所形成的。如图1、2、3所示，测线4可以单独或同时布置于排水箱涵1的上表面和两侧面上，此外，测线4在实际布置时可分为主筋测线4和箍筋测线4；如图1所示，其中的主筋测线4在布置时同排水箱涵1中主筋2的走向呈80°-90°的夹角；如图2所示，其中的箍筋测线4在布置时同排水箱涵1中箍筋3的走向呈80°-90°的夹角。如图1、2、3所示，地质雷达7具体是由发射天线5和接收天线6以固定的间距组合而成的，且发射天线5和接收天线6还同时与用于数据采集的主机相连接，发射天线5和接收天线6的频率不小于400MHz；在具体布置时，发射天线5和接收天线6之间连线的中点位于相应的测点位置处。如图1、2、3所示，本实施例中基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构的检测方法具体包括以下步骤：（1）如图1、2所示，根据排水箱涵1的走向获知其内主筋2和箍筋3的走向，在大型的排水箱涵1的结构混凝土表面布置若干条测线4，所布置的测线4包括主筋测线4和箍筋测线4，如图1所示，主筋测线4在布置时同排水箱涵1中主筋2的走向呈80°-90°的夹角；如图2所示，箍筋测线4在布置时同排水箱涵1中箍筋3的走向呈80°-90°的夹角；其中，各测线4具体是由若干等间隔分布的测点排布而成的；（2）除去排水箱涵1表面上各测点位置处的浮尘、残渣，尽量保证接触面的平整，在某一测线4的首个测点位置处布置地质雷达7，具体是将发射天线5与接收天线6之间连线的中点对应布置于该首个测点处，发射天线5与接收天线6之间的间隔距离固定；之后进行检测，使发射天线5向排水箱涵1结构内部发射高频电磁波信号，高频电磁波信号到达排水箱涵1内钢筋（主筋2或箍筋3）与其周围混凝土介质分界面时，由于钢筋与混凝土之间存在明显得介电常数差异，因而在两者的分界面处会产生高频电磁波反射信号并由接收天线6接收；（3）待完成该条测线4上首个测点位置处的检测之后，将地质雷达7沿测线4移动至下一个测点位置处，并按步骤（2）中的检测方法对该测点进行检测，从而获得该测点位置处的高频电磁波反射信号；如此往复，依次将该条测线4上的所有测点检测完毕；并以同样的方法完成排水箱涵1表面上所有测线4的检测；（4）将所采集到的各条测线4上不同测点位置处的高频电磁波反射信号数据进行数据处理分析，得到各条测线4覆盖范围内的地质雷达法剖面图；之后根据所获得的地质雷达法剖面图确定排水箱涵1内确切的钢筋分布情况，此处的钢筋具体是指主筋2和箍筋3，具体判断解释为：在地质雷达法剖面图中，排水箱涵1内的钢筋表现为强反射和绕射等与周围混凝土介质存在差异的反射现象，据此判断排水箱涵1内钢筋的确切分布位置，从而确定排水箱涵1内结构主筋2和箍筋3的分布情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述检测结构包括布置于排水箱涵表面的至少一条测线，所述测线是由地质雷达每间隔设定距离进行一次检测所形成的,所述地质雷达由发射天线和接收天线以固定间距组合而成。

【技术特征摘要】
1.一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述检测结构包括布置于排水箱涵表面的至少一条测线，所述测线是由地质雷达每间隔设定距离进行一次检测所形成的,所述地质雷达由发射天线和接收天线以固定间距组合而成。2.根据权利要求1所述的一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述测线可以是主筋测线、箍筋测线中的一种或两种。3.根据权利要求2所述的一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述主筋测线与所述排水箱涵内主筋的布置方向呈80°-90°的夹角；所述箍筋测线与所述排水箱涵内箍筋的布置方向呈80°-90°的夹角。4.根据权利要求1所述的一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述测线布置于所述排水箱涵的上表面、两侧面上的一处或多处。5.根据权利要求1所述的一种基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述测线上间隔分布有若干测点。6.一种涉及权利要求1-5中任一所述基于地质雷达法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构的检测方法，其特征在于所述检测方法包括以下步骤：沿所述排水箱涵的表面布置至少一条测线...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡绕，吴锋，朱黎明，殷习容，刘伍，贾兆磊，
申请(专利权)人：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31