資源描述：
《地質(zhì)雷達技術(shù)在銅黃的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、地質(zhì)雷達技術(shù)在銅黃高速公路檢測中的應用摘要：本文簡單介紹了地質(zhì)雷達檢測方法的基本原理、野外工作方法、參數(shù)設置以及資料處理流程，并通過兩個工點的應用實例說明這種檢測方法的可行性，為保證公路工程質(zhì)量提供可靠的資料。主題詞：地質(zhì)雷技術(shù)；探測；應用一、前言自上世紀八十年代末，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來了物探方法與技術(shù)的重大進步，地質(zhì)雷達技術(shù)就是在此時進入我國，并迅速掀起了我國工程檢測高潮的。由于其檢測的高效與準確，受到了越來越多的檢測技術(shù)人員的推崇與贊賞。特別是在公路、鐵路建設中，大到幾十米的地下溶洞的探測，小到幾厘米的高速公路路面檢測，無不使其功效發(fā)揮至極，且取得了無可否認的探測效
2、果。經(jīng)過近二十年實踐和不斷發(fā)展，目前我國雷達檢測技術(shù)已形成一套完整的檢測系統(tǒng)，2004年，銅黃高速公路開工，為了保證公路工程特別是公路隧道工程的質(zhì)量，對全線隧道的初期支護以及二次襯砌進行了地質(zhì)雷達無損檢測，本文試圖通過實際的工程檢測闡述地質(zhì)雷達檢測方法的基本原理、野外工作方法、參數(shù)設置以及資料處理流程，以供新學同仁參考。二、地質(zhì)雷達檢測原理、應用條件、參數(shù)設置及野外工作方法1．地質(zhì)雷達檢測原理地質(zhì)雷達檢測方法是利用超高頻電磁波（106～109Hz）探測介質(zhì)電性分布的一種地球物理方法，高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式，在介質(zhì)表面通過發(fā)射天線將信號傳入介質(zhì)內(nèi)部，其路徑、波形將隨所通過介
3、質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化，經(jīng)媒質(zhì)界面或目標體反射后返回地面，由接收天線接收，由深度公式D=V·Dt/2=C·Dt/2(er1/2)求出反射界面的深度即道碴厚度(C為電磁波在空氣中的傳播速度，Dt為電磁波在道碴介質(zhì)中的雙程旅行時，er為介質(zhì)的相對介電常數(shù))，通過對電磁波反射信號的波形特征，如相位、頻率及振幅進行分析處理，從而可以推斷被測目標體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和分布形態(tài)等，隧道檢測原理示意見圖1。2．應用條件根據(jù)電磁波理論：電磁波傳播在遇到不同媒質(zhì)界面時，其反射系數(shù)為:8由此可知,電磁波的反射系數(shù)取決于界面兩邊媒質(zhì)的相對介電常數(shù)的差異，差異越大，反射系數(shù)越大，這就是地質(zhì)雷達檢測的應用條件
4、。在工程檢測中，常見介質(zhì)的電性參數(shù)值如下：媒質(zhì)電導率（Sm）介電常數(shù)（相對值）電磁波速度（m/ns）空氣010.3水10-4～3х10-2810.033花崗巖（干）10-850.15灰?guī)r（干）10-970.11灰?guī)r（濕）2.5х10-28～100.11～0.095粘土（濕）10-1～18～120.11～0.087混凝土10-9～10-86～150.12～0.077鋼筋∞∞由此可見，反射系數(shù)及反射信號的大小主要取決于探測界面兩側(cè)介電常數(shù)的差異大小，差值趆大，反射信號趆強，反映在記錄圖像上異常明顯，清晰度高；反射系數(shù)趆小，信噪比底，就不會得到高清晰度圖像。另外，當ε1>ε2，將獲得與
5、初始相位同相的反射波形；當ε1<ε2，獲得與初始相位反相位的反射波形；ε1=ε2，反射系數(shù)等于零，沒有反射信號。顯然，在隧道檢測中由于所涉各種介質(zhì)電性差異較大，滿足地質(zhì)雷達探測條件。3．參數(shù)設置目前國內(nèi)采用的雷達種類較多，本文以國內(nèi)采用最多的美國GSSI公司生產(chǎn)的SIR型系列地質(zhì)雷達為例，說明隧道襯砌檢測配合單置式天線進行工作（即發(fā)射天線和接收天線是一體的）。根據(jù)所測隧道襯砌厚度和現(xiàn)場工作條件一般選900-400MHz天線為宜，記錄時窗為40～60ns，樣點數(shù)256-512/掃描，掃描速度要使天線移動速度而定，以被檢測對象在紀錄尚有明顯的長度為準，一般為50掃描/秒。4．野外工作
6、方法①測線布置：隧道檢測一般沿隧道方向縱向布置五條測線，分別位于隧道的拱頂、左右拱腰和左右邊墻（見圖2-2）；圖2-2地質(zhì)雷達測線布置圖8②根據(jù)工程要求在隧道邊強用油漆標記明顯的里程標志（一般每10米標一標記，便于處理資料標定距離，若安裝了測距輪應標明起止里程）；③使天線在相應測線位置緊貼隧道襯砌（空氣耦合天線可保持一定的距離），然后將各通道天線連接好；④調(diào)整儀器參數(shù)；⑤一切準備就緒后，操作儀器，沿測線方向作連續(xù)剖面測量。為了使野外數(shù)據(jù)分析更準確，需要在現(xiàn)場做參數(shù)測量（或鉆孔驗證），由公式D=V·Dt/2=C·Dt/2(er1/2)確定混凝土的波速（或介點常數(shù)），式中D為混凝土厚
7、度、V為電測波波速、Δt為記錄中混凝土界面所對應的時間、εr為混凝土的介電常數(shù)。三、資料整理與解釋1．處理過程各種型號的地質(zhì)雷達都有自己的資料處理軟件，GSSI公司最先推出的在WINDOWS界面下運行的WINRAD專用雷達數(shù)據(jù)處理軟件，操作界面方便易用，直觀明了。以下是該軟件的資料處理流程：原始數(shù)據(jù)→傳輸?shù)接嬎銠C→文件編緝→水平均衡→反褶積或帶通濾波，消除背景干擾信號→頻率、振幅分析，相位追蹤，確定道碴界面→輸入準確的介電常數(shù)→道碴厚度分析→標注出道碴厚度界面線→將道碴界面厚度繪
