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高频探地雷达在古城墙修复效果评价中的应用

孟田华 黄丽 张海蛟 王浩航 卢玉和 姜子超

孟田华, 黄丽, 张海蛟, 王浩航, 卢玉和, 姜子超. 高频探地雷达在古城墙修复效果评价中的应用[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(2): 196-202. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.012
引用本文: 孟田华, 黄丽, 张海蛟, 王浩航, 卢玉和, 姜子超. 高频探地雷达在古城墙修复效果评价中的应用[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(2): 196-202. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.012
Meng Tianhua, Huang Li, Zhang Haijiao, Wang Haohang, Lu Yuhe, Jiang Zichao. Application of High-frequency Ground Penetrating Radar in the Evaluation of Ancient City Wall Restoration Effect[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(2): 196-202. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.012
Citation: Meng Tianhua, Huang Li, Zhang Haijiao, Wang Haohang, Lu Yuhe, Jiang Zichao. Application of High-frequency Ground Penetrating Radar in the Evaluation of Ancient City Wall Restoration Effect[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(2): 196-202. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.012

高频探地雷达在古城墙修复效果评价中的应用

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.012
基金项目: 国家自然科学基金(62071312);省筹资金资助回国留学人员科研项目(2020-135);山西省应用基础研究项目(202203021221212);山西大同大学云冈专项(2020YGZX003, 2020YGZX004, 2020YGZX007);山西大同大学专项(2021XSZX1)
详细信息
    作者简介:

    孟田华,女,1980年生,汉族,山西大同人,博士,副教授,主要从事文物保护技术研究。E-mail:mengtianhua1118@126.com

  • 中图分类号: TU195

Application of High-frequency Ground Penetrating Radar in the Evaluation of Ancient City Wall Restoration Effect

  • 摘要: 在长期环境污染、自然因素和人为因素的共同影响和作用下,明长城得胜堡墙体结构出现了裂隙、空鼓开裂、墙体基础掏蚀、酥碱、植物根系等病害。研究利用探地雷达技术分别对得胜堡三个代表性城墙区域进行检测,探地雷达剖面图显示修缮后的城墙体状况有明显的改观,特别是经过传统逐层夯筑法修缮后的古城墙体,每层夯筑层连续性好,无明显异常,清晰可获得均匀的夯筑层厚度为0.02 m,可有效防治裂隙、空鼓、毛细现象及动植物等病害。采用土坯砖垒砌法修缮的城墙虽然在一定程度上起到了保护的作用,但由于土坯砖间连接的不密实,容易为毛细水、自然降水、动植物等提供产生裂隙、空鼓、生物等病害的条件,对于城墙的长久保存效果仍不够理想。采用探地雷达可快速了解古城墙的保存现状和修复性能,适宜开展大面积古城墙调查。

     

  • 图  1  探地雷达原理示意图

    图  2  得胜堡三个代表性测区现场图

    图  3  第一测区选取4条测线的雷达图像

    图  4  第一测区不同高度的浅层雷达图像对比图

    图  5  第二测区选取4条测线的雷达图像

    图  6  第二测区不同高度的浅层雷达图像对比图

    图  7  第三测区选取4条测线的雷达图像

    图  8  第三测区不同高度的浅层雷达图像对比图

    表  1  探地雷达技术参数及指标

    技术参数指标
    扫描速度128 道/秒
    采样模式距离模式
    时间窗口15 ns
    增益方式自动
    探测深度75 cm
    下载: 导出CSV
  • [1] 马 涛. 文物修复的理论、原则与程序[C]//文物保护科学论文集. 西安: 西安文物保护与修复中心, 2004.
    [2] 黄克忠. 走向二十一世纪的中国文物科技保护[J]. 敦煌研究,2000,(1):5-9.
    [3] 李 嘉,郭成超,王复明,等. 探地雷达应用概述[J]. 地球物理学进展,2007,(2):629-637. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2007.02.043
    [4] GRIFFITHS H,KNOTT P,KOCH W. Christian Hülsmeyer: Invention and Demonstration of Radar, 1904[J]. IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine,2019,34(9):56-60. doi: 10.1109/MAES.2019.2934814
    [5] TANKERSLEY K B,DUNNING N P,THRESS J,et al. Evaluating soil salinity and water management in Chaco Canyon, New Mexico[J]. Journal of Archaeological Science Reports,2016,9:94-104. doi: 10.1016/j.jasrep.2016.07.014
    [6] STERNBERG B K,MCGILL J W. Archaeology studies in southern Arizona using ground penetrating radar[J]. Journal of Applied Geophysics,1995,33(1):209-225.
    [7] WHITING B M,MCFARLAND D P,HACKENBERGER S. Three-dimensional GPR study of a prehistoric site in Barbados, West Indies[J]. Journal of Applied Geophysics,2001,47(3):217-226.
    [8] POREBA A,WACŁAW M Z,JOLANTA N C,et al. Archaeological objects in loesses recognized by GPR research at the site Karmanowice, Poland[J]. Acta Geophysica,2007,5(4):640-651.
    [9] THOMAS M U,YORKE M R,MORAG M K. Ground-penetrating radar investigations at Marj Rabba, a Chalcolithic site in the lower Galilee of Israel[J]. Journal of Archaeological Science,2014,46:96-106. doi: 10.1016/j.jas.2014.03.013
    [10] 陈义群,肖柏勋. 论探地雷达现状与发展[J]. 工程地球物理学报,2005,2(2):149-155. doi: 10.3969/j.issn.1672-7940.2005.02.015
    [11] 姚 萌,刘树人,杨 燕. 基于探地雷达的古墓遗址探测及数据后处理方法[J]. 遥感学报,2001,5(4):317-320. doi: 10.11834/jrs.20010413
    [12] 祝炜平,黄世强,李江林. 杭州雷峰塔遗址地下遥感考古研究[J]. 地球信息科学,2002,4(2):104-107.
    [13] 梅 宝,邓世坤,胡朝彬. 探地雷达技术在云冈石窟维护中的应用[J]. 工程地球物理学报,2006,3(6):448-451. doi: 10.3969/j.issn.1672-7940.2006.06.006
    [14] 王 亮,王绪本,李正文. 探地雷达在金沙遗址考古探测中的应用研究[J]. 物探与化探,2008,32(4):401-403.
    [15] 林金鑫, 田 钢, 石战结, 等. 邺城遗址探地雷达考古调查研究[C]//中国地球物理学会. 中国地球物理. 2012.
    [16] 赵文轲, 田 钢. 应用探地雷达多属性叠合分析对北庭故城古建筑基址的勘查[C]//中国地球物理学会. 中国地球物理. 2012.
    [17] 赵文轲,田 钢. 地下古城墙遗址的地球物理探测[J]. 科学,2013,65(2):4, 38-41.
    [18] 方 云,翟国林,乔 梁. 探地雷达探测技术在奉先寺保护工程中的应用[J]. 物探与化探,2014,38(4):815-819.
    [19] 罗回国,张清利. 不同中心频率天线探地雷达在古城墙病害体探测中的应用研究[J]. 岩土工程技术,2018,32(5):226-230,265. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2018.05.003
    [20] 周 伟. 探地雷达法在古城墙内部病害检测上的应用[J]. 智能城市,2018,4(11):25-26.
    [21] 宗 鑫,王心源,刘传胜,等. 探地雷达在地下考古遗存探测中的实验与应用[J]. 地球信息科学学报,2016,18(2):272-281.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-06
  • 修回日期:  2023-10-06
  • 录用日期:  2023-12-25
  • 刊出日期:  2024-04-11

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