地质雷达校验方法
地质雷达检测原理及应用
1.5 地质雷达探测系统的组成
从左到右从上到下依次为： SIR-20主机、电缆、400M 天线、电池和充电器、打标 器、测距轮
1.6 地质雷达天线分类
空气耦合天线：主要用于道 路路面检测（具有快速便捷 的特点，但受到的干扰较 大）；
地面耦合天线：主要用于地 质构造检测，检测深度较深 （地面耦合天线能够减少天 线与地面间其他因素的干扰， 检测效果较为准确）
2.2 现场检测工作 2.2.1 仪器设备启动与参数设置 ① 连接主机与电源和天线 ② 打开主机电脑，进入采集软件 ③ 采集方式：时间模式time（也称为连续测量、自由测量）、距离模式
distance（也称为测距轮控制测量、距离测量）、点测模式point ④ 采集关键参数 （1）频率：发射天线的中心频率越高，则分辨率越高，
与探空雷达一样，探地雷达利用超高频电磁波的反射来探测目标体，根 据接收到的反射波的旅行时间、幅度与波形资料，推断地下介质的结构与分 布。
1.2 地质雷达的工作频段
1~100MHz, 低频，地质探测1-30米 100~1000MHz，中频，构造结构探测，2米 1000~5000MHz，高频, 浅表结构体探测， 50厘米
反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射 信号越强
（7世界中粒子呈无序排列的 状态，当外界电磁波穿透该 物质时，微观世界中的粒子 就会成定向排列状态，此时 会形成一个电容板，对外界 穿过的电磁波形成一定的阻 碍作用，而每种物质粒子的 排列规律不同，形成电容板 时阻碍外界电磁波穿过的能 力不同，因此各种物质的介 电常数也不同
（9）在“表格”窗口中点“剖面”选项，设置起始里程，如果里程向右减小，选中 “区域减量”。
三、地质雷达典型缺陷图形判定
地质雷达法中的四大测量方法
地质雷达法中的四大测量方法地质雷达法呀，那可是个很厉害的家伙呢！这里面有四大测量方法，就像四个身怀绝技的大侠。
咱先来说说这个剖面测量法，就好像是拿着一把神奇的扫帚，在大地上来来回回地扫，把地下的情况一点一点地都给“扫”出来啦！你想想，是不是很有意思？它能让我们清楚地看到地下的各种结构，就像是给大地做了一次超级详细的“体检”呢。
要是没有它，我们怎么能知道地下都有些啥呀！然后呢，就是这个点测法啦！它就像是一个特别细心的侦探，在一个一个的小地方仔细观察、探测。
一点点的小细节都逃不过它的“法眼”。
它能在关键的地方给我们提供最准确的信息，就像是在黑暗中点亮了一盏明灯，让我们找到前进的方向。
你说神奇不神奇？还有那个连续测量法呀，简直就是个不知疲倦的“小蜜蜂”。
它不停地工作呀工作，把一大片区域都仔仔细细地探测个遍。
就像是给大地铺上了一张详细的“地图”，让我们对整个区域的地下情况都了如指掌。
有了它，我们就像有了一双能看穿地下的眼睛一样。
最后说说这个三维测量法吧，哇哦，这可真是个厉害的角色！它就像一个超级魔法师，能把地下的情况变成一个立体的图像展现在我们眼前。
我们可以从各个角度去观察、去分析，就好像我们真的在地下世界里遨游一样。
这感觉，是不是超棒的？你说，要是没有这四大测量方法，我们在面对那些复杂的地质情况时该怎么办呀？它们就像是我们的得力助手，帮助我们解决一个又一个难题。
它们让我们能更深入地了解地下的秘密，让我们的工程建设更加安全、可靠。
所以呀，可别小看了这地质雷达法中的四大测量方法哦！它们可是有着大本事的呢！它们能让我们在探索地下世界的道路上走得更远、更稳。
下次当你再听到地质雷达法的时候，可一定要想起这四个厉害的“大侠”呀！。
地质雷达操作规程
地质雷达操作规程1、规程说明本规程适用于探地雷达的所有试验检测过程。
2、参数设定1）将电池装到主机上，选择与检测任务相适应的天线，将光纤分别与主机和天线连接。
2）打开主机，选择与主机所接天线相对应的天线频率。
3）扫描速度：根据测试需求进行设定。
4）时窗设置：根据探测深度进行设定（双时程），900M天线时窗一般设为30～40ns，400M天线时窗一般设为60～80ns，100M天线时窗一般设为500ns 左右。
5）采样点数：此参数一般使用默认设置。
6）信号位置：一般把第一组较大的波形调至单道波形显示区的第2格。
7）增益调节：对采样的波形信号进行放大或缩小，一般调节增益至满格的60%左右，禁止将波形信号调节至饱和，以避免信号失真。
8）滤波设置：在采集过程中对采集的数据进行过滤，去除干扰信号。
9）介电常数：根据所探测的物体通过介质对照表选择相应的介电常数。
10）保存参数：把所调节好的参数进行保存，方便下次在相同环境或介质下测量时节约调节参数的时间。
11）调入参数：把调节好的参数进行调入。
12）连续测量：采集数据时，主机和天线一直进行数据采集（适用于初支、二衬、路面测试）。
13）人工点测：采集数据时，进行人工触发，点击一次采集一道信号，适用于超前地质预报数据的采集。
14）实时处理；一般不设置为默认参数。
15）保存设置：根据需求把采集的数据保存至相应的存储器中。
3、数据采集：仪器参数设置完成后进行数据的现场采集。
4、保存采集的数据，并进行下一循环的数据采集。
5、数据采集完成并保存后，关闭主机电源，将光纤和主机与天线分离。
6、在仪器的使用过程中，若发现有任何异常的地方，应立即停止使用。
待查明原因后再进行测试。
7、地持雷达未经校验合格或超过校验周期，均不得使用。
地质雷达测空洞方案
隧道空洞地质雷达检测方案1、《公路工程质量检验评定标准》规定的测线布置方法《公路工程质量检验评定标准》对隧道初期支护背后空洞检测项目的测线布设的规定是：凿孔法或雷达检测仪，每 10m一个断面，每断面从拱顶中线开始每 3 m 检查一点。
此处规范的内容实际针对的是传统的凿孔法，凿孔法采用以横向断面作为检测单位。
2、地质雷达测线布设方法雷达检测应以纵向布线为主,对于问题比较集中的地方，可加密布线或者按照横向布设测线。
纵向布置测线的主要目的是：可连续检测，防止纵向遗漏，检测覆盖范围广；适应雷达检测的特点，检测效率高。
测线一般布置在拱顶、左右拱腰、左右边墙处等五处，如图 1 所示。
（沿测线方向拖动雷达天线即可完成检测）。
图 1 测线布设方式3、施做时间及施工队机械配合检测隧道初期支护背后空洞的天线一般是对地耦合天线，保持天线与初期支护表面的密贴，是保证采集有效数据的最基础条件。
而在隧道施工过程中，很多时候不容易满足这样的基本要求，隧道检测时一般均利用工地的既有条件，如用装载机、反铲等作为雷达天线操作的平台，这些机械在行进过程中不容易长距离保持稳定；雷达天线较重，操作手体力上的局限导致天线不可能长时间保持最佳位置；初期支护表面凹凸不平等这些对于检测是不利的。
若检测时间不合适，如隧道仰拱未开挖或铺底未完成就进行检测，则再加上路面崎岖不平，可能使得雷达天线上下颠簸，左右蛇行，一方面威胁天线操作员和设备的安全；另一方面，采集到的数据非常不连续，很多是初期支护表面的反射波，这样检测的效果根本无法得到保证。
初期支护背后空洞雷达检测也不宜太迟，应在二次衬砌施作之前进行，这样，由于初期支护钢筋少，厚度薄，便于雷达对空洞的识别。
同时，一旦发现问题，处理也方便，不会损坏防水板。
（SIR3000型地质雷达图，红色的是天线，保证底部与隧道拱顶密贴。
）。
地质雷达操作规程之欧阳学创编
地质雷达法检测操作规程1、地质雷达法适用范围地质雷达法可用于地层划分、岩溶和不均匀体的探测、工程质量的检测，如检测衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度和衬砌内部钢架、钢筋等分布，地下管线探查及隧道超前地质预报等。
2、地质雷达主机技术指标：（1）系统增益不低于150dB；（2）信噪比不低于60dB；（3）采样间隔一般不大于0.5ns、A/D模数转换不低于16位；（4）计时误差小于1ns；（5）具有点测与连续测量功能，连续测量时，扫描速率大于64次/秒；（6）具有可选的信号叠加、实时滤波、时窗、增益、点测与连续测量、手动与自动位置标记功能；（7）具有现场数据处理功能，实时检测与显示功能，具有多种可选方式和现场数据处理能力。
3、地质雷达应符合下列要求：（1）探测体的厚度大于天线有效波长的1/4，探测体的宽度或相邻被探测体可以分辨的最小间距大于探测天线有效波第一聂菲儿带半径。
（2）测线经过的表面相对平缓、无障碍、易于天线移动。
（3）避开高电导屏蔽层或大范围的金属构件。
4、地质雷达天线可采用不同频率的天线组合，技术指标为：（1）具有屏蔽功能；（2）最大探测深度应大于2m；（3）垂直分辨率应高于2cm。
5、现场检测（1）测线布置1、隧道施工过程中质量检测应以纵向布线为主，横向布线为辅。
纵向布线的位置应在隧道的拱顶、左右拱腰、左右边墙和隧道底部各布置一条；横向布线可按检测内容和要求布设线距。
一般情况线距8～12m；采用点测时每断面不少于6点。
检测中发现不合格地段应加密测线或测点。
2、隧道竣工验收时质量检测应纵向布线，必要时可横向布线。
纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙各布一条；横向布线线距8～12m；采用点测时每断面不少于5个点。
需确定回填空洞规模和范围时，应加密测线和测点。
3、三线隧道应在隧道拱顶部位增加2条测线。
4、测线每5～10m应有一历程标记。
（2）介质参数的标定：检测前应对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定，且每座隧道不少于一处，每处实测不少于3次，取平均值为该隧道的介电常数或电磁波速。
某某公路隧道地质雷达检测方案
某某高速公路二期工程某某段段隧道群衬砌质量探地雷达检测方案某某公司二○○七年七月六日一、工程概况某某高速公路某某段段二期工程隧道群位于河北省蔚县境内，隧道群建设区域内广泛分布中上元古界白云岩，柱状节理发育，又因受构造运动影响，局部风化破碎较为严重，局部地段若施工不当则有可能造成脱空、渗漏等质量病害，危及后期行车安全，为了对隧道群施工的质量进行整体评价，并为后阶段隧道施工提出指导性建议，受某某高速公路某某段段二期指挥部的委托，某某公司于二○○七年七月七日开始对某某高速公路二期工程隧道群的衬砌质量，进行探地雷达检测。
二、检测内容（1）衬砌厚度（一衬、二衬）；（2）钢拱架间距、钢筋网密度；（3）衬砌背后脱空、不密实区。
三、检测依据（1）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1-2004）；（2）参照《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）；（3）《公路隧道养护技术标准》（JTGH12-2003）；（4）业主、总监办关于隧道群地质雷达检测的指导意见。
四、测线布置依据《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1-2004）及《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）中关于隧道雷达检测的布线原则，结合业主、总监办对测线布置的建议，本次检测采用纵向布线，即在拱顶部位布设一条测线，偏离隧道中心±30度角处布设两条测线，两侧边墙分别布设一条测线，仰拱中心位置布设一条测线，共六条测线。
在检测过程中发现的异常部位，根据实际情况适当进行加密测量。
测线布置如图1、图2所示。
图1 六线方案测线布置图图2 五线方案测线布置图针对不同围岩级别及衬砌支护完成情况，确定如下测线布设方案：（1）Ⅴ级、Ⅳ级围岩有仰拱段布设六条测线，具体测线布置见图1；无仰拱段布设五条测线，具体测线布置见图2；只完成一衬支护工作的段落，先对一衬衬砌质量进行检测，待其二衬完成后，再对二衬及仰拱进行检测；（2）Ⅲ级围岩待其二衬施作完成后再进行五线检测，具体测线布置见图2。
某隧道地质雷达检测
04
隧道地质雷达检测案例分 析
案例一：某隧道掌子面前方不良地质体检测
检测目的 通过地质雷达对隧道掌子面前方进行扫描，预测并识别前 方可能存在的不良地质体，如断层、破碎带、软弱夹层等。
检测方法 在隧道掌子面布置测线，使用地质雷达进行连续扫描，获 取反射信号数据。通过对数据的处理和分析，识别出前方 不良地质体的位置和范围。
检测结果 成功预测并识别出掌子面前方的不良地质体，为后续施工 提供了重要的地质信息，避免了潜在的施工风险。
案例二：某隧道衬砌背后空洞检测
检测目的
01
利用地质雷达对隧道衬砌背后进行扫描，检测是否存在空洞、
不密实等缺陷，确保隧道结构安全。
检测方法
02
在隧道衬砌表面布置测线，使用地质雷达进行扫描。通过对反
工作。
现场测线布置
按照检测方案在隧道内布置测线， 确保测线覆盖整个检测范围。
数据采集
启动地质雷达设备，沿着测线进 行连续扫描和数据采集，记录反 射波的振幅、频率和旅行时间等
信息。
数据处理与解释
数据预处理
对采集到的原始数据进行预处理，包 括去噪、滤波、增益等操作，提高数 据质量。
图像生成
利用专业软件对处理后的数据进行成 像处理，生成雷达剖面图或三维图像。
针对问题的解决方法与建议
改进数据采集技术
针对耦合不良问题，可以优化雷达天线设计，提高 天线与隧道壁的耦合性能；针对采样频率问题，应 根据实际需求选择合适的采样频率，以保证数据分 辨率和处理效率。
综合运用多种解释方法
结合地质资料、地球物理勘探等多种方法，对雷达 数据进行综合解释，提高解释结果的准确性和可靠 性。
在隧道仰拱表面布置测线，使用地质雷达进行扫描。通过对反射信 号的分析，判断仰拱下方的虚碴情况和堆积厚度。
雷达校准方法
雷达校准方法1. 雷达校准方法包括机械校准、电子校准和信号校准三种主要方式。
机械校准是通过调整天线和其他雷达部件的物理位置，以确保雷达系统的准确性和稳定性。
电子校准是通过调节雷达接收机和发射机的电子部件，以确保雷达系统的灵敏度和抗干扰能力。
信号校准是通过向雷达系统发送已知频率和幅度的校准信号，以校准系统的测量和分析功能。
2. 机械校准通常需要使用天线转台和高精度仪器进行定位和调整，确保天线的指向准确，并保持机械结构的稳定性和精度。
3. 电子校准涉及调节雷达接收机和发射机的增益、频率响应、带宽和脉冲宽度等参数，以确保雷达系统的性能符合设计要求。
4. 信号校准涉及使用特定频率和幅度的标准信号源来验证雷达系统的接收和处理能力，同时对系统的非线性和失真进行校正。
5. 雷达校准的一般步骤包括系统初始化、测试执行、数据分析和调整确认等环节，需要经过严格的流程和精确的操作。
6. 雷达校准的目的是确保雷达系统在各种工作条件下都能提供准确、稳定、可靠的性能，以满足具体应用的要求。
7. 在雷达校准中，常用的测试工具包括频谱分析仪、信号发生器、功率计、脉冲发生器等设备，用于测量和调试雷达系统的各项参数。
8. 在机械校准中，需要考虑天线的指向误差、机械偏差、机械振动等因素对雷达系统性能的影响，并采取相应的校准措施。
9. 电子校准通常包括对收发模块、调频模块、滤波器、放大器等组件的校准，以确保雷达系统的信号处理功能达到设计要求。
10. 信号校准通常需要使用标定信号源对雷达系统进行灵敏度、线性度、带宽等方面的测试，以验证系统的测量和分析能力。
11. 雷达校准的关键参数包括天线增益、方向图、波束宽度、脉冲宽度、系统灵敏度、动态范围、杂散回波抑制比等。
12. 机械校准需要考虑雷达系统的结构稳定性、机械装配精度、机械零件磨损等因素，采取相应修正措施以确保准确的测量。
13. 电子校准需要对雷达系统的发射功率、接收灵敏度、噪声系数、输入输出阻抗等参数进行校准，以保证系统的性能稳定和一致性。
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地质雷达校验方法
1、概述
地质雷达用于检测衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度和衬砌内部钢架、钢筋等分布，及超前地质预报。
2、技术要求
1•信号迭加次数可选择；
2. 具有点测与连续测量功能；
3. 具有手动或自动位置标记功能；
4. 系统增益不低于150dB;
5. 信噪比不低于60 dB ；
6. 目测仪器的外观是否完好；
7. 最大探测深度应大于2m
3、方法
目测仪器的外观是否完好，是影响测量结果。
选定一个场地，用地质雷达测出其厚度。
4、比对
用由计量机构检定的钢卷尺在与地质雷达相同的部位测量出其厚度，与地质
雷达测出的厚度相对比，其误差允许土2cm
5、校验仪器
钢卷尺5m
&校验结果的处理及判定
以比对的结果不超过误差值为合格。
7、校验周期
校验周期为二年。
8、附录
地质雷达比对校验方法记录。
9、校验方法及依据
《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB10223-2004
一、外观
是否完好
二、、比对
实测数据(cm) 误差(cm) 结果地质雷达
钢卷尺
项目校验数据结果校验结论:
校验员
校验日期：年月日
校验用设备：钢卷尺
校验周期：2年核验员
有效日期：年月日仪器编号：
地质雷达记录。