臺灣博碩士論文加值系統

摘要
隨著經濟發展，人們改善生活品質，許多都會區進行污水管埋設等工程。由於地下管線埋設複雜，若能掌握維生管線正確的埋設位置，污水工程之進行可儘量避免造成地下管線之破壞。
本研究之目的，利用透地雷達探測道路內地下管線之埋設位置，本研究分別採用100 MHz、250 MHz以及500 MHz之MaLa透地雷達天線頻率，配合RAMAC Ground Vision解析軟體，在卵礫石土層中科污水管工程，已有明挖試坑資料的路段進行現地試驗、影像蒐集，找出較高辨識率之雷達影像，並針對試驗路段管線埋設位置與影像進行比較。
由本研究結果顯示：(1)地下管線區域的影像訊號會產生『倒V』波形的特徵。(2)混凝土包覆電信管群區域，下方訊號會受到混凝土影響而產生明顯的較平緩波狀；混凝土包覆電力管群，下方的波形受到『強電』的影響而有更深的平緩波狀影像訊號。(3)排水箱涵受到箱涵結構體和中間部份灌溉水相異材質之影響，產生『正V』狀的波形影像特徵。(4)不同天線頻率有其適用性，地下管線及箱涵可搭配天線頻率100 MHz和250 MHz相互使用。(5) DC濾波加上Automatic gain control之濾波方式埋設物下方之影像特徵較明顯；而DC濾波加上水平濾波之濾波方式則埋設物上方的影像特徵較清楚。

Abstract
Due to the living quality have improved following the economy develop, therefore the underground utilities have been constructed in many metropolitian areas. This complicated installation of underground utilities, if we can know the precise locations of their, we will avoid to destroy in the sewage pipe construction today.
The goal of research, the locations of underground utilities are explored by using ground penetration radar 100 MHz, 250 MHz and 500 MHz with RAMAC Ground Vision software have been used in this study. In the sewage pipe construction of gravel formation, some excavation pits and GPR images collection have been done, then compare the locations of underground utilities and GPR images.
Research results show that:(1) Image amplitude have produced inverted 『V』wave shape in the underground utilities. (2) Under concrete telecommunication circuit area, which amplitude is affected by concrete will produce obvious smooth wave shape. If under concrete electricity area, which amplitude is produced further smooth wave shape. (3) Dewater box is affected by box construction and middle-part irrigation water, then produced the 『V』wave shape. (4) Different antenna frequency have different using, underground utilities or dewater box can use antenna frequency 100 MHz with 250 MHz. (5) The lower image of buring objects of DC filter with Automatic gain control is obvious; otherwise, the upper image of buring objects of DC filter with subtract mean trace is more clear.

目錄
中文摘要……………………………………………………………… I
英文摘要……………………………………………………………… II
誌謝…………………………………………………………………… III
目錄…………………………………………………………………… IV
圖目錄………………………………………………………………… VI
表目錄………………………………………………………………… IX
照片目錄……………………………………………………………… X
符號說明……………………………………………………………… XI
第一章 緒論 ……………………………………………………………1
1.1 研究動機……………………………………………………………1
1.2 研究目的……………………………………………………………1
1.3 研究方法……………………………………………………………1
1.4 研究內容……………………………………………………………2
第二章 研究區域概況 …………………………………………………5
2.1 地形…………………………………………………………………6
2.2 地質…………………………………………………………………6
2.3 工址及工程地質概況………………………………………………7
第三章 透地雷達系統 …………………………………………………9
3.1 透地雷達基本原理…………………………………………………9
3.2 透地雷達儀器設備…………………………………………………11
3.3 參數設定介紹………………………………………………………14
3.4 透地雷達探測方式…………………………………………………18
3.5 透地雷達操作程序…………………………………………………21
3.6 濾波處理方式………………………………………………………25
第四章 相關文獻回顧 …………………………………………………27
4.1 卵礫石土層之特性…………………………………………………27
4.2 透地雷達之應用範圍………………………………………………27
4.3 國內外應用透地雷達探測地下管線之研究………………………32
第五章 透地雷達現地試驗 ……………………………………………34
5.1 透地雷達系統介紹…………………………………………………34
5.2 調查系統說明與試驗規劃…………………………………………34
5.3 參數設定值…………………………………………………………38
5.4 試驗結果解析………………………………………………………39
5.4.1 三種天線頻率影像解析 ………………………………………39
5.4.2 兩種濾波方式影像解析 ………………………………………68
第六章 討論與分析……………………………………………………78
6.1 透地雷達地下管線影像討論與分析………………………………78
6.2 地下管線互相影響關係……………………………………………83
6.3 不同濾波的差異……………………………………………………85
6.4 地下水位的影響……………………………………………………87
6.5 複測線與反向測線影像比較………………………………………87
6.6 地下管線可能位置走向……………………………………………88
第七章 結論與建議……………………………………………………89
7.1 結論…………………………………………………………………89
7.2 建議…………………………………………………………………90
參考文獻…………………………………………………………………92
附錄………………………………………………………………………96

圖目錄
圖1-1 研究計畫流程 …………………………………………………4
圖2-1 中科污水放流管線工程放流管路線 …………………………5
圖2-2 大肚山地區地質構造圖 ………………………………………7
圖3-1 等支距施測示意圖 ……………………………………………18
圖3-2 同中點施測示意圖 ……………………………………………19
圖3-3 透照式施測法平面示意圖 ……………………………………20
圖3-4 廣角反射法示意圖 ……………………………………………21
圖3-5 透地雷達作業流程圖 …………………………………………24
圖3-6 濾波處理示意圖 ………………………………………………25
圖4-1 岩床探測的透地雷達影像圖 …………………………………32
圖4-2 水平排列管線三維展示圖 ……………………………………33
圖5-1 透地雷達地下管線調查6條測線分佈…………………………35
圖5-2 T-23工作井試坑橫斷面圖 ……………………………………40
圖5-3 T-23橫斷面天線頻率100MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……41
圖5-4 T-23橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……42
圖5-5 T-23橫斷面天線頻率500MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……43
圖5-6 T-24工作井試坑橫斷面圖 ……………………………………45
圖5-7 T-24橫斷面天線頻率100MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……46
圖5-8 T-24橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……47
圖5-9 T-24橫斷面天線頻率500MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……48
圖5-10 T-25工作井試坑橫斷面圖 ……………………………………50
圖5-11 T-25橫斷面天線頻率100MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……51
圖5-12 T-25橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……52
圖5-13 T-25橫斷面天線頻率500MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……53
圖5-14 T-26工作井試坑橫斷面圖 ……………………………………55
圖5-15 T-26橫斷面天線頻率100MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……55
圖5-16 T-26橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……56
圖5-17 T-26橫斷面天線頻率500MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……57
圖5-18 T-27工作井試坑橫斷面圖 ……………………………………59
圖5-19 T-27橫斷面天線頻率100MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……60
圖5-20 T-27橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……61
圖5-21 T-27橫斷面天線頻率500MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……62
圖5-22 T-28工作井試坑橫斷面圖 ……………………………………64
圖5-23 T-28橫斷面天線頻率100MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……65
圖5-24 T-28橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……66
圖5-25 T-28橫斷面天線頻率500MHz之雷達影像圖(濾波方式A)……67
圖5-26 T-23橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式B)……69
圖5-27 T-24橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式B)……70
圖5-28 T-25橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式B)……72
圖5-29 T-26橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式B)……73
圖5-30 T-27橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式B)……75
圖5-31 T-28橫斷面天線頻率250MHz之雷達影像圖(濾波方式B)……76
圖6-1 地下管線可能位置走向圖 ……………………………………88
附圖一 T-23橫斷面天線頻率100 MHz複測線影像圖(濾波方式A) …96
附圖二 T-23橫斷面天線頻率100 MHz反向測線影像圖(濾波方式A).96
附圖三 T-24橫斷面天線頻率100 MHz複測線影像圖(濾波方式A) …97
附圖四 T-24橫斷面天線頻率100 MHz反向測線影像圖(濾波方式A).97
附圖五 T-25橫斷面天線頻率100 MHz複測線影像圖(濾波方式A) …98
附圖六 T-25橫斷面天線頻率100 MHz反向測線影像圖(濾波方式A).98
附圖七 T-26橫斷面天線頻率100 MHz複測線影像圖(濾波方式A) …99
附圖八 T-26橫斷面天線頻率100 MHz反向測線影像圖(濾波方式A).99
附圖九 T-27橫斷面天線頻率100 MHz複測線影像圖(濾波方式A) .100
附圖十 T-27橫斷面天線頻率100 MHz反向測線影像圖(濾波方式A).100
附圖十一 T-28橫斷面天線頻率100 MHz複測線影像圖(濾波方式A).101
附圖十二 T-28橫斷面天線頻率100 MHz反向測線影像圖(濾波方式A)
…101
附圖十三 T-23橫斷面天線頻率250MHz複測線影像圖(濾波方式A)…102
附圖十四 T-23橫斷面天線頻率250MHz反向測線影像圖(濾波方式A)…102
附圖十五 T-24橫斷面天線頻率250MHz複測線影像圖(濾波方式A) …103
附圖十六 T-24橫斷面天線頻率250MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …103
附圖十七 T-25橫斷面天線頻率250MHz複測線影像圖(濾波方式A) …104
附圖十八 T-25橫斷面天線頻率250MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …104
附圖十九 T-26橫斷面天線頻率250MHz複測線影像圖(濾波方式A) …105
附圖二十 T-26橫斷面天線頻率250MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …105
附圖二十一 T-27橫斷面天線頻率250MHz複測線影像圖(濾波方式A) …106
附圖二十二 T-27橫斷面天線頻率250MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …106
附圖二十三 T-28橫斷面天線頻率250MHz複測線影像圖(濾波方式A) …107
附圖二十四 T-28橫斷面天線頻率250MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …107
附圖二十五 T-23橫斷面天線頻率500MHz複測線影像圖(濾波方式A) …108
附圖二十六 T-23橫斷面天線頻率500MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …108
附圖二十七 T-24橫斷面天線頻率500MHz複測線影像圖(濾波方式A) …108
附圖二十八 T-24橫斷面天線頻率500MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …109
附圖二十九 T-25橫斷面天線頻率500MHz複測線影像圖(濾波方式A) …109
附圖三十 T-25橫斷面天線頻率500MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …109
附圖三十一 T-26橫斷面天線頻率500MHz複測線影像圖(濾波方式A) …110
附圖三十二 T-26橫斷面天線頻率500MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …110
附圖三十三 T-27橫斷面天線頻率500MHz複測線影像圖(濾波方式A) …110
附圖三十四 T-27橫斷面天線頻率500MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …111
附圖三十五 T-28橫斷面天線頻率500MHz複測線影像圖(濾波方式A) …111
附圖三十六 T-28橫斷面天線頻率500MHz反向測線影像圖(濾波方式A) …111

表目錄
表3-1 一般介質的電性參數表…………………………………………11
表3-2 透地雷達參數設定建議表………………………………………15
表5-1 明挖試坑相關照片彙整表………………………………………36
表5-1 天線頻率100MHz施測參數設定表………………………………38
表5-2 天線頻率250MHz施測參數設定表………………………………38
表5-3 天線頻率500MHz施測參數設定表………………………………39
表5-4 T-23橫斷面兩種濾波比對表……………………………………69
表5-5 T-24橫斷面兩種濾波比對表……………………………………71
表5-6 T-25橫斷面兩種濾波比對表……………………………………72
表5-7 T-26橫斷面兩種濾波比對表……………………………………74
表5-8 T-27橫斷面兩種濾波比對表……………………………………75
表5-9 T-28橫斷面兩種濾波比對表……………………………………77
表6-1 回填土GPR影像特徵比較表 ……………………………………78
表6-2 地下管線GPR影像特徵比較表 …………………………………79
表6-3 地下管線GPR影像特徵比較表 …………………………………80
表6-4 混凝土包覆地下管群GPR影像特徵比較表 ……………………81
表6-5 排水箱涵GPR影像特徵比較表 …………………………………82
表6-6 兩種濾波比對表…………………………………………………87
表7-1 GPR用於地下管線調查之適用區域 ……………………………90

照片目錄
照片3-1 控制主機…………………………………………………………….12
照片3-2 全罩式雷達天線…………………………………………………….12
照片3-3 光纖實體…………………………………………………………….12
照片3-4 訊號傳輸線實體………………………………………….…………13
照片3-5 測距輪實體………………………………………………….………13
照片3-6 拖曳盒實體………………………………………………….………13
照片3-7 供電盒實體…………………………………………………….……13
照片3-8 筆記型電腦實體…………………………………………………….14

照片目錄
照片3-1 控制主機…………………………………………………………….12
照片3-2 全罩式雷達天線…………………………………………………….12
照片3-3 光纖實體…………………………………………………………….12
照片3-4 訊號傳輸線實體………………………………………….…………13
照片3-5 測距輪實體………………………………………………….………13
照片3-6 拖曳盒實體………………………………………………….………13
照片3-7 供電盒實體…………………………………………………….……13
照片3-8 筆記型電腦實體…………………………………………………….14

參考文獻
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