一种土地工程的质量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种土地工程的质量检测方法，涉及土壤研究技术领域。包括：在待检测土地区域确定探测路径；在待检测土地区域布置测线与取样点；采用探地雷达对所述待检测土地区域的厚度结构层次进行探测；提取探地雷达的信号特征，设置探地雷达的探测参数，实地探测，获取雷达检测图像；利用探地雷达图像处理软件进行图像解译，对电磁波速度进行修正；对图像进行预处理，根据雷达探测图像分析所述待检测土地区域的结构特点。本发明专利技术使用探地雷达的无损检测技术安全性、效率与精度都大大提高；本发明专利技术针对不同的工程进行针对性检测，选取典型的整治项目区作为研究区，较好地控制了试验变量与干扰性，降低了研究误差，实现了快速有效的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种土地工程的质量检测方法
本专利技术涉及土壤研究
，尤其涉及一种土地工程的质量检测方法。
技术介绍
近年伴随政府对农村基础设施的重视，新农村建设的快速发展，为了满足生产与生活的需要，农村公路越来越多，与此同时农村公路质量问题也暴露出来，农村道路施工质量优劣影响着道路使用寿命，更会影响村民生产与出行，制约农村经济发展。农村道路的验收工作与质量评价还在受传统方法的制约，仅仅依靠道路边缘芯样来进行质量评价，体现了其低效性与局限性，无法全面掌握施工质量。在实际的整治工程项目验收中，对覆土工程的质量检测也仅仅限于取土样检测其有效成分以及人力剖面开挖，既费时又费力，效率低下且无法反映覆土层的厚度分布情况及其压实度与均匀度。伴随土地整治工程的大力开展，对工程进行质量检测便成为了一项必要工作，然而，当前，我国土地整治工程还是以传统检测方法为主，这种方法直观，可靠，并且可以反映工程的某些特性，但是还存在局限性。例如在项目区道路的检测中，使用传统钻芯法存在随机性，且效率低，需要耗费大量的人力物力以及时间成本，其精度与安全性较差，该方法对道路有一定程度的毁坏作用，影响道路的正常使用，已经越来越无法适应道路建设高速发展的要求。在管线探测中，由于地下管线的种类繁多，且不同尺寸、不同用途、不同材料的地下管线，所适用的探测技术也不同，而传统的地下管线探测技术，往往难以准确的评估损伤程度、无法直接检验地下管线的铺设情况是否合格，且对地貌地形条件要求较高，容易引发一系列的安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种土地工程的质量检测方法，主要目的是解决检测过程不准确、对检测对象损伤大及检测效率低的问题。为达到上述目的，本专利技术主要提供了如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种土地工程的质量检测方法，所述检测方法包括以下步骤：在待检测土地区域确定探测路径；在待检测土地区域布置测线与取样点；采用探地雷达对所述待检测土地区域的厚度结构层次进行探测；提取探地雷达的信号特征，设置探地雷达的探测参数，在所述待检测土地区域进行实地探测，获取雷达检测图像；利用探地雷达图像处理软件进行图像解译，对电磁波速度进行修正；对图像进行预处理，分析所述待检测土地区域的结构特点。作为优选，所述土地工程包括土壤覆土层厚度检测、田间道路工程无损检测及排水灌溉工程管线无损检测。作为优选，对于土壤覆土厚度检测和田间道路工程无损检测，分析结构特点是指分析覆土层与底基层，道路面层与素土基层，得到覆土层与道路面层的厚度值，根据雷达剖面图进行判断分析覆土层的厚度是否达标，道路的厚度是否符合验收标准，判断结构层的内部介质分布均匀与否；对于排水灌溉工程管线无损检测，分析结构特点是指提取待检测土地区域的PVC管道的反射层特征，定位地下管道位置，根据其反射波与剖面的幅值判定其埋深与探测效果，综合评价工程质量。作为优选，所述探地雷达的探测参数为天线发射电磁波的中心频率与接收电磁波的中心频率、探测时窗以及信号的采样率。作为优选，所述待检测土地区域为肥城市桃园镇，采用探地雷达检测覆土厚度的时窗设置为20ns，天线中心频率为250MHz，覆土层平均电磁波传播速度为9.96cm/ns，覆土层的平均厚度为59.55cm，变异系数为5.09％，相对误差-2.70％。作为优选，所述待检测土地区域为泰安市岱岳区祝阳镇土地治理项目区与泰安市新泰市谷里镇土地治理项目区；采用探地雷达检测祝阳镇的道路混凝土面层厚度时的时窗设置为36ns，天线中心频率为250MHz，覆土层平均电磁波传播速度为11.89cm/ns，平均厚度为21.025cm，相对误差1.39％；采用探地雷达检测谷里镇的道路混凝土面层厚度时的时窗设置为36ns，天线中心频率为250MHz，覆土层平均电磁波传播速度为10.53cm/ns，平均厚度为12.2cm，相对误差0.34％。作为优选，所述待检测土地区域为肥城市安驾庄镇东南部；采用探地雷达检测PVC管道时的时窗设置为22ns，天线中心频率为250MHz，管线设计埋深为1.0m，管线实际探测埋深为0.9m。作为优选，所述探地雷达为加拿大Sensors&Software公司的首发分离式雷达pulseEKKOPRO1000型探地雷达及配备250MHz空气耦合天线；其中，pulseEKKOPRO专业型探地雷达系统包括DVL、控制模块、发射单元、接收单元和传输电缆。另一方面，本专利技术实施例提供了上述探地雷达在土壤覆土厚度检测中的应用。又一方面，本专利技术实施例提供了上述探地雷达在田间道路工程和排水灌溉工程管线无损检测中的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术以探地雷达的无损检测技术作为创新手段，采用pulseEKKOPRO1000型探地雷达,对试验方案、研究方法和研究内容进行创新设计，结合实际土地整治工程，对研究区的工程进行了质量检测，获得了很好的研究成果，具体主要进行了如下工作：(1)验证了无损检测在覆土工程厚度结构检测中的可行性。通过对覆土工程的质量进行实际检测，发现试验项目区覆土厚度总体满足标准，均值为59.55cm，相对误差为-2.70％，空间变异系数为5.09％，可见变异程度较小，误差合理，精确程度较高。(2)验证了使用GPR技术在道路验收上应用的可行性。使用剖面法对道路工程混凝土路面进行雷达探测，结合现场钻孔取芯进行电磁波速度修正，经过校正、增益、背景去噪、反褶积等多项预处理，有效抑制噪声，提高分辨力，最后根据相应的电磁波传播速度值完成厚度分析工作，获得不同设计标准的道路工程面层与基层的厚度结构与路面的均匀度情况。结果表明，探地雷达对道路厚度结构探测最大相对误差不超过1.43％，标准差介于0.08-0.66之间，可见其准确度超越了传统方法，精度可靠；精处理后雷达图像清晰，可同步了解道路面层与基层的介质均匀度情况，其中面层厚度起伏不大，个别路段基层压实不充分，厚度不均。符合设计标准与验收要求，为土地整治道路工程的验收与质量评价工作提供有效的帮助。(3)最后验证了探地雷达用于整治工程中PVC管道的探测是科学性。对于近距离并行管线难以确定的问题，通过几何方法与设计资料，以及施工单位的实地埋设情况交流等，可以较好地确定出PVC管线位置。根据非金属管道的反射层提取特征，通过使用探地雷达对项目区出水口下的PVC管道埋设情况进行了管道探测，实现了出水口下埋深为1m的管道定位，且误差为0.1m，误差较小，满足限差的要求，可见其定位较为准确，验证了无损检测对于项目区PVC管道检测定位的可行性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的利用探地雷达检测土地工程质量的技术路线流程图；图2是本专利技术实施例提供的探地雷达系统结构框图；图3是本专利技术实施例提供的探地雷达检测道路工作原理图；图4是本专利技术实施例提供的探地雷达反射波示意图；图5是本专利技术实施例提供的探地雷达电磁波底面反射与折射示意图；图6是本专利技术实施例提供的EKKO雷达系统组成图；图7A是本专利技术实施例1提供的覆土工程的试验探测现场图；图7B是本专利技术实施例1提供的覆土工程的试验探测现场图；图7C是本专利技术实施例1提供的覆土工程的试验探测现场图；图8是本专利技术实施例1提供的覆土工程的测线分布图；图9是本专利技术实施例1提供的覆土工程的共中心点法工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土地工程的质量检测方法，其特征在于，所述方法包括：在待检测土地区域确定探测路径；在待检测土地区域布置测线与取样点；采用探地雷达对所述待检测土地区域的结构层次进行探测；提取探地雷达的信号特征，设置探地雷达的探测参数，实地探测，获取雷达检测图像；利用探地雷达图像处理软件进行图像解译，对电磁波速度进行修正；对图像进行预处理，根据雷达探测图像分析所述待检测土地区域的结构特点。

【技术特征摘要】
1.一种土地工程的质量检测方法，其特征在于，所述方法包括：在待检测土地区域确定探测路径；在待检测土地区域布置测线与取样点；采用探地雷达对所述待检测土地区域的结构层次进行探测；提取探地雷达的信号特征，设置探地雷达的探测参数，实地探测，获取雷达检测图像；利用探地雷达图像处理软件进行图像解译，对电磁波速度进行修正；对图像进行预处理，根据雷达探测图像分析所述待检测土地区域的结构特点。2.如权利要求1所述的一种土地工程的质量检测方法，其特征在于，所述土地工程包括土壤覆土层厚度检测、田间道路工程无损检测及排水灌溉工程管线无损检测。3.如权利要求2所述的一种土地工程的质量检测方法，其特征在于，对于土壤覆土厚度检测和田间道路工程无损检测，分析结构特点是指分析覆土层与底基层，道路面层与素土基层，得到覆土层与道路面层的厚度值，根据雷达剖面图进行判断分析覆土层的厚度是否达标，道路的厚度是否符合验收标准，判断结构层的内部介质分布均匀与否；对于排水灌溉工程管线无损检测，分析结构特点是指提取待检测土地区域的PVC管道的反射层特征，定位地下管道位置，根据其反射波与剖面的幅值判定其埋深与探测效果，综合评价工程质量。4.如权利要求3所述的一种土地工程的质量检测方法，其特征在于，所述探地雷达的探测参数为天线发射电磁波的中心频率与接收电磁波的中心频率、探测时窗以及信号的采样率。5.如权利要求1所述的一种土地工程的质量检测方法，其特征在于，所述待检测土地区域为肥城市桃园镇，采用探地雷达检测覆土厚度的时窗设置为20ns，天线中心频率为250MH...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，李新举，闵祥宇，宋文文，侯乐，王义方，周晶晶，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37