地質(zhì)雷達(dá)學(xué)習(xí)資料

《地質(zhì)雷達(dá)學(xué)習(xí)資料》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、地質(zhì)雷達(dá)學(xué)習(xí)資料在工程勘察中，常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象有：斷層破碎帶、裂隙帶、富水帶、巖溶洞穴、巖性變化帶等。以下分別采用了來自不同工區(qū)的地質(zhì)雷達(dá)波形圖對(duì)以上幾種典型地質(zhì)現(xiàn)象與地質(zhì)雷達(dá)特征圖像的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析。2.1完整巖體完整巖體一般介質(zhì)相對(duì)均勻，電性差異很小，沒有明顯的反射界面，雷達(dá)圖像和波形特征通常表現(xiàn)為：能量團(tuán)分布均勻或僅在局部存在強(qiáng)反射細(xì)亮條紋；電磁波能量衰減緩慢，探測(cè)距離遠(yuǎn)且規(guī)律性較強(qiáng)；一般形成低幅反射波組，波形均勻，無雜亂反射，自動(dòng)增益梯度相對(duì)較小。該類巖體的探測(cè)和解釋精度通常比較高，其典型圖像見圖1。圖1中最上面的幾條水平強(qiáng)反射波同相軸為

2、直達(dá)波和地表層受爆破松弛影響所致(6)。圖1完整巖體的地質(zhì)雷達(dá)特征圖像(6)爆破松弛所致2.2斷層破碎帶和裂隙帶斷層是一種破壞性地質(zhì)構(gòu)造，其內(nèi)通常發(fā)育有破碎巖體、泥或地下水等，介質(zhì)極不均勻，電性差異大，且斷層兩側(cè)的巖體常有節(jié)理和褶皺發(fā)育，介質(zhì)均一性差。而裂隙帶通常存在于斷層影響帶、巖脈以及軟弱夾層內(nèi)，裂隙內(nèi)也有各種不同的非均勻充填物，介電差異大。他們一般都有明顯的反射界面，這就為地質(zhì)雷達(dá)創(chuàng)造了良好的應(yīng)用條件。在斷層或裂隙帶，其地質(zhì)雷達(dá)圖像和波形特征較為相似，通常表現(xiàn)為斷層和裂隙界面反射強(qiáng)烈，反射面附近振幅顯著增強(qiáng)且變化大；能量團(tuán)分布不均勻，破碎帶和裂

3、隙帶內(nèi)常產(chǎn)生繞射、散射，波形雜亂，同相軸錯(cuò)斷，在深部甚至模糊不清；電磁波能量衰減快且規(guī)律性差，特別是高頻部分衰減較快，自動(dòng)增益梯度較大；一般反射波同相軸的連線為破碎帶或裂隙帶的位置。其典型地質(zhì)雷達(dá)特征圖像如圖2和圖3所示。圖2斷層破碎帶地質(zhì)雷達(dá)特征圖像圖3裂隙帶的地質(zhì)雷達(dá)特征圖像雖然兩者的雷達(dá)特征圖像相似，但通過對(duì)比分析可大致把它們分辨開來：a.斷層破碎帶的影響范圍通常比裂隙帶寬，在地質(zhì)雷達(dá)圖像上有較寬的異常反應(yīng)。相反的，裂隙帶異常在雷達(dá)圖像上一般表現(xiàn)為相對(duì)較窄的條帶。b.斷層破碎帶的波幅變化范圍通常比裂隙帶大，而裂隙帶的振幅一般為高幅。c.在相對(duì)干

4、燥情況下，斷層破碎帶在地質(zhì)雷達(dá)圖像上同相軸的連續(xù)性不如裂隙帶，它的同相軸錯(cuò)斷更明顯，其波形更加雜亂，而裂隙帶在地質(zhì)雷達(dá)圖像上同相軸的連續(xù)性反映了裂隙面是否平直、連續(xù)。d.探測(cè)時(shí)可參考當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域地質(zhì)背景資料和鉆孔資料，對(duì)可能遇到的地質(zhì)現(xiàn)象做出大致的判斷，為圖像解釋時(shí)對(duì)這兩種地質(zhì)現(xiàn)象的分辨識(shí)別提供依據(jù)。2.3富水帶地下水經(jīng)常存在于斷層帶、裂隙密集帶以及巖溶發(fā)育帶中，含水程度和儲(chǔ)水條件主要受構(gòu)造控制。在常見物質(zhì)中，水的相對(duì)介電常數(shù)最大為80，與基巖介質(zhì)相比存在明顯的電性差異。富水帶地質(zhì)雷達(dá)圖像和波形特征一般表現(xiàn)為：地質(zhì)雷達(dá)波在含水層表面發(fā)生強(qiáng)振幅反射；電磁

5、波穿透含水層時(shí)將產(chǎn)生一定規(guī)律的多次強(qiáng)反射，在富水帶內(nèi)產(chǎn)生繞射、散射現(xiàn)象，并掩蓋對(duì)富水帶內(nèi)及更深范圍巖體的探測(cè)；電磁波頻率由高頻向低頻劇烈變化，脈沖周期明顯增大，電磁波能量快速衰減,能量團(tuán)分布不均勻，自動(dòng)增益梯度很大；因含水面通常分布連續(xù)，反射波同相軸連續(xù)性較好，波形相對(duì)較均一；從基巖到含水層是高阻抗到低阻抗介質(zhì)的變化，因而反射電磁波與入射電磁波相位相反。其典型地質(zhì)雷達(dá)特征圖像見圖4。2.4巖溶洞穴巖溶洞穴一般出現(xiàn)在灰?guī)r地層中，洞穴中可能為空、含水或填充其他物質(zhì)，其地質(zhì)雷達(dá)圖像和波形特征通常表現(xiàn)為：巖溶洞穴在地質(zhì)雷達(dá)圖像上的形態(tài)特征主要取決于洞穴的形狀

6、、大小以及填充物的性質(zhì)，一般表現(xiàn)為由許多雙曲線強(qiáng)反射波組成；在洞穴側(cè)壁上一般為高幅、低頻、等間距的多次反射波組，特別是無填充物或充滿水時(shí)反射波更強(qiáng)，而洞穴底界面反射則不太明顯，只有當(dāng)洞穴底部部分充填水或粘土、粉砂、砂礫性物質(zhì)時(shí)底部反射波會(huì)有所增強(qiáng)，可見一組較短周期的細(xì)密弱反射；如果洞穴為空洞或充水洞則在洞體內(nèi)部幾乎沒有反射電磁波；有充填物時(shí)電磁波能量迅速衰減，高頻部分被吸收，反射的多為低頻波，自動(dòng)增益梯度大。其典型地質(zhì)雷達(dá)特征圖像見圖5。巖溶洞穴的地質(zhì)雷達(dá)圖像特征比較明顯，相對(duì)容易判斷，一般根據(jù)當(dāng)?shù)貛r體類型、水文地質(zhì)資料及前期巖溶地質(zhì)調(diào)查資料等，都能

7、做出準(zhǔn)確的解釋。以上典型地質(zhì)現(xiàn)象與地質(zhì)雷達(dá)圖像和波形特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)單總結(jié)，示于表2。對(duì)不同地區(qū)的工程勘查，結(jié)合鉆探和其它物探資料證實(shí)，利用這種地質(zhì)雷達(dá)特征圖像與典型地質(zhì)現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行解釋是比較準(zhǔn)確的。當(dāng)前期地質(zhì)、水文及鉆探資料不健全時(shí)，借助于這種地質(zhì)雷達(dá)圖像判別經(jīng)驗(yàn)和其它物探方法，也可以最大程度的減少多解性，提高解釋的準(zhǔn)確性。圖4富水帶地質(zhì)雷達(dá)特征圖像圖5巖溶洞穴的雷達(dá)特征圖像破碎帶（波形雜亂）含水層（基本均勻）金屬管陶瓷管鐵塊塑料管自來水管1自來水管2地表流水溝主要判定特征：1.密實(shí)：襯砌信號(hào)幅值較弱，波形均勻，甚至沒有界面反射信號(hào)；2.不密

8、實(shí)：襯砌界面反射信號(hào)強(qiáng)，信號(hào)為強(qiáng)反射信號(hào)，同相軸不連續(xù)，錯(cuò)斷，一般區(qū)域化分布；3.空洞：襯砌界面反射信號(hào)強(qiáng)，