地质雷达技术应用要点
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
地质雷达技术在水利工程检测中的应用
地质雷达技术在水利工程检测中的应用发布时间：2022-09-08T08:59:35.672Z 来源：《科学与技术》2022年第5月第9期作者：何治吉黄睿[导读] 地质雷达技术类似于反射地震法，其不同之处主要体现在波形和所涉及物性方面。
何治吉黄睿江苏省水利科学研究院，江苏扬州 225200摘要：地质雷达技术类似于反射地震法，其不同之处主要体现在波形和所涉及物性方面。
地质雷达技术的优势是高效、快捷、高精度，可在护险工程探测中发挥巨大作用，应用效果极为显著，与此同时，地质雷达技术在浅层或超浅层工程探测中的应用前景十分广阔，其中就包含在水利工程检测中的应用。
我国水利工程质量检测中，应用地质雷达检测技术，可降低对检测物的伤害程度，也能促进质检工作效率、质量的提升。
对此，本文先分析了地质雷达技术，之后阐述了水利工程检测中地质雷达技术的应用，供借鉴、参考。
关键词：地质雷达技术；水利工程检测；应用分析引言近年来，我国科技水平快速提高，而地质雷塔技术凭借其高效、快捷、无损等优势，开始成为地球物理探测的一种重要方法。
目前，地质雷达技术应用范围涉及多个领域，未来在工程勘探与检测问题不断提出、科技人员不断努力的背景下，应用地质雷达技术将能够解决更多的问题，也会涉及越来越广泛的领域。
以往我国水利工程开展质量检测工作时，经常是以回弹法为主，主要是检测混凝土质量，这种方式不仅会影响检测物，同时现场施工人员工作也有着较大的难度。
而应用地质雷达技术开展检测工作，大幅度提高了检测效果，且工作人员的工作难度也大幅降低，同时水利工程整体质量检测的技术水平也实现了质的飞跃。
1 地质雷达技术使用地质雷达技术时，主要是利用超高频电磁波来探测不同被定位物质，这种探测方式不会损害受检体，探测中的科学性也十分突出。
具体应用中，需要以反射波定律为依据来勘测目标，在该技术中，雷达的构成部分主要包含发射机与天线、接收机等零件，是借助发射机向地面发射信号，而地面上天线则负责接收信号。
地质雷达技术应用要点
地质雷达在城市地下管线探测中的应用分析
地质雷达在城市地下管线探测中的应用分析摘要：地质雷达在城市地下管线探测中的应用非常重要，可以帮助工程师和施工人员准确地识别地下管线的位置和走向，从而降低施工风险，节省时间和成本，并促进城市基础设施建设的安全和可持续发展。
文章提到使用SIR-4000型号地质雷达对三个不同的地下管线进行探测，这是一种常见的实际应用场景。
地质雷达通过发射高频电磁波并测量其反射信号来获取地下管线的信息。
这些信号可以告诉工程师管线的深度、材质、尺寸和走向等重要参数。
关键词：地质雷达；城市地下管线探测；应用1地质雷达的概念地质雷达是一种勘探地下结构和地质层的无损非侵入性探测技术。
基于电磁波通过地下不同材质和界面，会发生不同程度的反射、折射和衰减的原理，通过发送无线电波信号至地下，并接收其回弹信号，对接收信号进行专业处理，可以绘制高分辨率的地下地质剖面图，从而达到探测地下结构信息的目的。
地质雷达已经广泛应用于地下管道和设施探测领域。
地质雷达的有效探测深度受工作频率和地下结构的影响，较高频率的电磁波可以提供更高的分辨率但探测深度较浅，低频电磁波探测深度较深但分辨率较低。
同时，地质雷达可能受到地下条件的限制，如高导电性的土层或金属物体的干扰等。
2地质雷达在城市地下管线探测中应用的重要性（1）高效准确。
地质雷达能够快速、准确地探测出地下管线的位置和走向。
通过雷达信号的反射和回波分析，可以获得管线的深度、埋深、大小等重要信息，帮助工程师进行管线的布局和设计。
（2）提高工程建设安全性。
城市地下埋设了各种管线，如自来水管道、天然气管道、电缆等。
在进行工程施工、道路挖掘等工作时，如果没有准确的地下管线信息，很容易导致事故发生，造成人员伤亡和财产损失。
地质雷达的应用可以有效避免这些潜在风险，提高工作的安全性。
（3）资源节约。
通过使用地质雷达，可以避免对地下管线的不必要破坏和重复挖掘。
工程师可以根据地质雷达的检测结果，精确地规划施工和挖掘的位置，避免对已经埋设的管线造成损坏和浪费。
地质勘察工程中的地质雷达应用规范要求
地质勘察工程中的地质雷达应用规范要求地质雷达是一种用于勘察地质结构和探测地下障碍物的工具，它可以提供有关地下情况的重要信息。
在地质勘察工程中，地质雷达的应用非常重要，但是在使用地质雷达时必须符合一定的规范要求，以确保数据的准确性和可靠性。
本文将讨论地质勘察工程中地质雷达的应用规范要求。
1. 设备校准在使用地质雷达之前，必须对设备进行校准。
校准过程中需要检查雷达的射频能量、传输和接收机的频率响应、脉冲宽度、幅度和延迟等参数。
校准后，必须记录校准结果并确保其有效性。
2. 数据收集和处理在进行地质雷达勘察时，数据的收集和处理非常重要。
数据收集时需要注意以下几点：- 确保雷达设备和传感器的正确设置和放置；- 确保传感器与土壤或岩石表面的良好接触；- 采集数据时需要保持一定的速度和距离，并保持传感器的垂直性；- 检查数据质量，如信号强度、背景噪声、传输和接收延迟等参数。
3. 数据解释和分析收集到的地质雷达数据需要进行解释和分析，以获取有关地下结构的信息。
在进行数据解释和分析时，需要注意以下几点：- 结合场地实际情况和勘察要求，选择合适的数据处理方法和算法；- 地质雷达数据解释和分析的结果需要与其他地质资料进行对比和验证；- 根据解释和分析的结果，绘制清晰、准确的地质雷达剖面图和地下地质剖面图。
4. 数据存储和报告地质雷达的勘察结果需要进行有效的数据存储和报告。
在数据存储和报告过程中，需要注意以下几点：- 对收集到的地质雷达数据进行分类和整理，建立规范的数据存储库；- 根据勘察需求和要求，编写清晰、准确的数据报告；- 数据报告应包括地质雷达勘察的目的、方法、数据处理过程、结果和分析等内容；- 报告中的数据和图像需要具备可读性和准确性，必要时可以使用适当的标注和说明。
5. 安全操作在进行地质雷达勘察时，安全操作是至关重要的。
勘察人员需要严格遵守安全规程和操作指南，确保勘察过程中的人身安全和设备完好。
必要时，应佩戴个人防护装备，并遵循现场安全要求。
地质雷达在地下管线探测中的应用
地质雷达在地下管线探测中的应用随着城市的不断发展，地下管线建设越来越普及，包括供水管道、排水管道、天然气、热力管道以及电力线等。
而这些地下管道的检测与维护，则需要用到一些先进的工具和技术，其中就包括地质雷达。
地质雷达在地下管线探测中，是一种非破坏性检测技术，能够实时地对地下管道进行探测，找出管道的位置和深度。
这种技术非常有效，可准确地确定管道的位置以及管道的深度和形状，让我们能够更好地了解地下管道的情况，并避免对其造成不必要的破坏或损坏。
地质雷达技术利用了高频电磁波的反射和散射现象，当电磁波达到地面时，它会穿过地下，被底层物质反弹，再次到达地面，因此，它的接收信号可以反映出地下物质的性质和位置。
地质雷达通过将发射器放置于地表上，并在地下管道上扫描，可以将管道位置以及深度准确的找出来，并生成图像和报告。
在实际探测中，地质雷达可以通过4种不同类型的天线进行探测，包括平面天线、芯片天线、扫描天线和阵列天线。
平面天线和芯片天线主要用于表面地形的探测，扫描天线则用于检测管道和其他地下设施，而阵列天线可以检测更大范围内的管道和其他设施。
在管道探测中，通常使用扫描天线进行探测。
地质雷达不仅可以快速的找出地下管道的位置和深度，还可以捕捉到管道的形态数据、管道的材质、管道的状态、以及管道的变化情况等重要信息。
这些信息可以帮助管道维护人员更好的管理和维护地下管道的以及预测管道出现问题的可能性。
总之，地质雷达在地下管道的检测和维护中发挥了极为重要的作用。
它可以为城市的发展提供强有力的技术支持，帮助我们更好地维护和管理地下管道，保障城市的正常运转和人民的安全。
因此，地质雷达技术也应该得到更好的开发和推广，以更好的满足人们对城市地下管道的要求。
地质雷达在工程检测中的技术应用
地质雷达在工程检测中的技术应用作者：卢卫东来源：《中国新通信》 2017年第10期【摘要】地质雷达在工程检测中具有广泛用途，是无损质量检测的重要设备，本文介绍了地质雷达在工程检测中的一些特点和运用，并分析了其在工程实践中的技术应用。
【关键词】地质雷达工程检测技术应用一、地质雷达介绍地质雷达，亦称探地雷达，是一种通过辐射电磁波探测目标体的无损探测设备，一般包括雷达主机、发射接收天线、电缆线等部分。
地质雷达发射天线向目标体发射特定频率的电磁波，电磁波在介质中行进，若遇到物体界面两侧的相对介电常数不同，比如岩体软硬交界面，空洞界面等，电磁波就会发生反射并被接收天线接收到，对接收到的信号进行分析，从而达到对目标体的获知[1-2]。
相对介电常数是一个很重要的概念，无量纲，以符号εr 表示，它是反映地下介质电性的一个重要参数。
相对介电常数不同的两种物质的分界面，会引起电磁波的反射，这是地质雷达得以探测目标体的物理基础。
空气的相对介电常数值为1，水的相对介电常数值为81，大部分岩石和土的相对介电常数在4 ～ 10 之间[3]。
雷达进行探测前，首要做的工作就是标定目标体的实际介电常数值。
地质雷达的发射天线能发射不同频率的电磁波出去。
电磁波频率高，对目标体识别的分辨率就高，但探测深度较浅；电磁波频率低，识别分辨率就低，但探测深度较大。
要根据目标体的特点合理选择天线的中心频率，雷达天线主要有100MHz、200MHz、400MHz、900MHz、1500MHz 等。
每种中心频率的天线都是设计有一定频段带宽的，这样只需要少量几种中心频率的雷达天线就可以基本满足各类检测需要。
目前市面上常用的地质雷达设备有美国劳雷公司SIR 系列，中国电波传播研究所LTD 系列以及瑞典MALA 系列。
地质雷达可应用于工程的施工过程检测、病害缺陷检测、交（竣）工检测、定期检查等，地质雷达一般属于测线范围内检测，只能反映测线一定范围附近的检测情况。
地质雷达法在工程检测中的应用
地质雷达法在工程检测中的应用摘要地质雷达法是一种非侵入式的地球物理勘探技术，其在工程检测领域中得到了广泛应用。
本文介绍了地质雷达法的原理、数据处理方法及其在工程检测中的应用。
通过案例分析，探讨了地质雷达法在隧道、桥梁、地铁、管道和建筑物的基础检测等方面的优点和局限性。
本文的研究表明，地质雷达法具有快速、高效、非侵入性的特点，在工程检测中具有重要应用价值。
关键词：地质雷达法；工程检测；数据处理；非侵入性AbstractGround-penetrating radar (GPR) is a non-invasive geophysical exploration technology that has been widely used in engineering inspections. This paper introduces the principle of GPR, data processing methods, and its application in engineering inspections. Through case analysis, the advantages and limitations of GPR in tunnel, bridge, subway, pipeline, and foundation inspections of buildings are discussed. The research in this paper shows that GPR has the characteristics of fast, efficient, and non-invasive, and hasimportant application value in engineering inspections.Key words：ground-penetrating radar；engineering inspection；data processing；non-invasive目录1、简介2、地质雷达法的原理3、数据处理方法3.1 数据采集3.2 数据预处理3.3 数据处理3.4 数据解释4、地质雷达法在工程检测中的应用4.1 隧道检测4.2地基检测4.3 桥梁检测4.4 地下管道检测5、总结附录6、结论参考文献1地质雷达法在工程检测中的应用1、简介地质雷达法是一种非侵入式的地球物理勘探技术，可以通过测量地下介质的电磁波反射和折射情况来推测地下介质的物理性质和结构。
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意大利RIS雷达
意大利RIS雷达
加拿大探头与软件公司 PLUSE-EKKO雷达
加拿大的Sensors&Software公司生产的Pulse EKKO系列 地质雷达在上世纪初就进入了中国(雷迪公司代理)，早期产 品为Pulse EKKO Ⅳ，接着有功能改进的Pulse EKKO 100。 该仪器的特点是接收与数字采样都放在天线中，通用光纤与 笔记本电脑通讯，笔记本电脑作为记录器，抗干扰性强。但 联线太多，野外使用不太方便。 加拿大 EKKO PULSE 雷达 加拿大 EKKO Ⅳ天线 输入电压400V，光纤1000V，重复频 率30kHz。
地下管网探测
工程质量检测
工程检测近年应用来领域急速扩大，特别是在 中国的重要工程项目中，质量检测广泛采用雷达技 术。铁路公路隧道衬砌、高速公路路面、机场跑道 等工程结构普遍采用地质雷达检测。用于检测衬砌 厚度、脱空和空洞、渗漏带、回填欠实、围岩扰动 等问题。检测厚度精度可达厘米级。
工程质量检测
地质雷达技术应用要点
松散层下隐伏灰岩顶面
岩溶陷落洞
考古探察
考古考古是地 质雷达应较早的领 域，在国内外有很 多成功的实例，如 意大利罗马遗址考 古、中国长江三峡 库区考古等项目都 应用了雷达技术。 利用雷达探测古建 筑基础、地下洞室、 金属物品等。
古渠道与遗址
地下管网探测
在现今城市改造中，有时也需要了解地下管网，如电 力管线、热力管线、上下水管线、输气管线、通信电缆等， 这对于地质雷达是很容易的。目前地质雷达为地下管线探 测发展了高分辨3D探测系统及软件，如PATHFINDER雷 达、RIS-2K/S等雷达都可以胜任这类工作，不但可探测 到水平位置分布，还可以确定其深度，得到三维分布图。
寻找金属矿化带
隧道超前预报
随着西部大开发进程的加快，西部的公路、铁路、水 电等建设项目增多，大部分建设在高山峡谷地区，隧道工 程数量巨大。为保证隧道施工中的人员、设备安全，保证 工期和质量，节约经济投资，需要进行隧道地质超前预报。 目前的超前预报是采用地震、雷达探测与地质研究相结合 的办法。地震预报掌子面前100m左右， 地质雷达预报20-30m范围内。 目前阶段预报的准确率不等，很大程度上依赖于经验。下 边是公路隧道掌子面上地质雷达的探测预报纪录。
隧道超前预报
电磁波透射CT
地质雷达通常是工作反射方式下，如果选用 发射与接收分离型的天线，就可以工作在透射方 式下，进行电磁波CT成像。跨孔天线、100MHz 加强形天线、低频杆式天线都可以这样使用。用 雷达记录电磁波的时程，包含了电磁波的走时和 振幅值，可以同时进行电磁波速与衰减成像。这 种方法对于探查断裂带、密集节理带、含水带、 金属含矿带、溶洞空洞都非常有效。下边是在金 川龙首矿的一个电磁波探测实例。
隧混凝土与围岩界线 砂岩夹泥岩
40 空洞
90
140
cm
金属矿化带勘查
对于浅表的金属矿化带、断层蚀变带以及掌子面附 近的金属矿化带，可以用地质雷达探测。矿化带金属及 氧化物、硫化物富集，电磁性质差异明显，电磁波反射 清晰，可为找矿体供参考。以下是山东界诃金矿寻找断 裂蚀变带金矿的例子。
路面检测雷达
英国和意大利雷达
英国ERA公司SPRSCAN雷达
英国有两家雷达生产商，分别是ERA公司和SEARCHWELL公 司。目前对于他们产品的详情了解较少。
意大利IDS公司RIS-2K/MF雷达
意大利意锐（IDS）公司生产的RIS-2K/MF雷达（北京博 态克公司代理），多通道雷达。IDS公司具有多年国防及 卫星雷达经验，民用始于20年前，意大利电信在安装光纤 前需探测地下目标，提出了极其严格的要求，IDS公司为 此研制出RIS-2K/MF雷达系统。目前配置的天线的频率有 80、100、150、200、400、600、1200、1600MHz。
河床深度调查
河床断面
微波测量河水表面流速
河水流速分布
地质雷达用于矿石调查
地质雷达用于金属矿含量检测也是一个奇想。将高 频天线吊在传送带上方，传送带上物件、样品、矿石 从天线下边通过，反射强度的高低与金属含量有关。
金属矿化度分布
国内外地质雷达技术发展状况
地质雷达技术在欧美地区很受重视，每年都召开国际讨论会，2019年第9届地质 雷达国际讨论会于4月29日到5月2日在美国加利福尼亚州的Santa Barbara召开。由 美 国 的 GSSI 公 司 、 瑞 典 的 MALA 公 司 、 加 拿 大 的 Sensors & Softward 公 司 以 及 Electrical & Computer Engineering 公司共同资助，由Santa Barbara大学承办。 2019年第10届地质雷达国际讨论在挪威召开。下列三张照片是第9届地质雷达国际讨
电磁波透射CT图像
地表水资源调查
美国有一个将地质雷达用于水资源调查的例子。用雷达 调查河水的深度和流速，评估水资源。他的观测设计得很巧 妙。探测不用船，而是将雷达天线用钢索吊在河面上，横跨 河流断面移动，测量河床界面反射，确定河流断面水深度分 布。同时，使用10GHZ频率天线测量河面水流速度，计算河 水流量。用雷达测水深容易理解，用雷达测流速有些鲜为人 知。雷达测速与流速计的测量结果非常一致。该例说明只要 灵活运用，地质雷达的用途是无穷的。
论会片段，讨论会期间几家公司展示了他们新近研发的雷达设备。
美国的地质雷达技术发展近况
美 国 有 三 个 地 质 雷 达 厂 家 ， GSSI 是 规 模 较 大 的 一 家 ， 此 外 有 PLUS RODAR和PENETRADAR。GSSI公司及其产品GSSI公司成立于1970年 ，1990年加入OYO集团，推出SIR-10型雷达，销售了150套，1994年推 出SIR-2型雷达，4个月内销售25套。上世纪末本世纪初推出了SIR2000, 最近又推出SIR3000。
美国西部联盟路面雷达公司
美国PLUS RODAR公司的PLUS RODAR Ⅴ型路用雷达，采用空气耦合 双及型天线，有250MHz，500MHz、1GHz、2GHz多种型号。同时可安装4个 不同频率的天线，测量速度可达110km/h。 WESTERN UNION
美国PENETRADAR公司
美国PENETRADAR公司创建于1974年，一直从事高精度路面雷达系统的设计开发， 该公司的IRIS/IRIS-L型路面雷达已作为美国路桥检测的工业标准。在中国有十 几家用户。