地质雷达在地层分界面探测中的应用
地质雷达在抛石挤淤层厚度检测中的应用
地质雷达在抛石挤淤层厚度检测中的应用摘要：抛石挤淤法是一种处理不良地质情况的常用方法，但抛石挤淤的深度与工地现场的实际情况密切相关，因此，与设计值可能会有较大差异，为保证工程质量，需要对抛石挤淤的厚度进行检测，本工程采用地质雷达法对抛石挤淤厚度进行检测，并采用钻孔探摸法联合检测，相互对比验证，结果表明地质雷达法检测层位数据准确、可信，可用于确定检测抛石层厚度。
关键词：抛石挤淤；地质雷达；钻孔探摸法1 概况东湖绿道二期（湖泽道）位于武汉市东湖旅游风景区。
该工程原始地貌部分区域为湖区，场地地表水主要为现状东湖及其周边零星分布的小水塘。
根据勘察结果，东湖水底标高在16.06～19.11m（以钻探孔口标高计）之间，水深0.60～3.50m，平均水深2.29m，水下为淤泥层，其它水塘面积较小。
根据工程地质条件和现场踏勘，工程设计人员将工程湖塘区域设计为抛石挤淤方法处理，抛石挤淤厚度约1~3m，块石挤淤至设计标高之后，路面结构层为：50cm级配碎石+2层20cm厚的混凝土，路面为6cm+4cm厚的沥青混凝土。
抛石挤淤法是一种处理不良地质情况的常用方法，但抛石挤淤的深度与工地现场的实际情况密切相关，因此，与设计值往往会有较大差异。
为保证工程质量，需要对抛石挤淤的厚度进行检测。
地质雷达是一种利用高频脉冲电磁波检测地下地质构造的成熟技术，广泛应用于公路、铁路路基路面检测等。
2 地质雷达检测工作原理探地雷达利用发射天线向地下发射高频脉冲电磁波（几十MHz至上千MHz）。
电磁波在地层中传播，遇到不同的电性分界面时，会反射部分电磁波能量回地面为探地雷达的接收天线接收。
反射能量的强弱与电性分界面两侧物质的电性参数（介电常数）有关。
而混凝土及块石与底下淤泥层介电常数有很大的差异。
这为地质雷达法探测提供了介质分层依据。
设脉冲电磁波从发射天线到接收天线行程需时为T，则有：T=（4d2+x2）1/2／v，式中 d为目的体或界面的深度，x为两天线之间的距离，v为电磁波在地下介质中传播的速度。
8地质雷达(4)
2012.4
中国矿业大学。地球探测与信息技术
1）、剖面法
剖面法是发射天线(T)和接收天线(R)以固定间距沿测线同步 移动的一种测量方式，当发射天线与接收天线间距为零，亦 即发射天线与接收天线合二为一时称为单天线形式，反之称 为双天线形式。剖面法的测量结果可以用探地雷达时间剖面 图来表示。该图像的横坐标记录了天线在地表的位臵；纵坐
4.3 雷达图像的增强处理
1） 振幅恢复 2） 道内均衡 3）道间均衡
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中国矿业大学。地球探测与信息技术
4.3 雷达图像的增强处理
1） 振幅恢复 雷达接收记录到的反射波振幅由于波前扩散和介质对 电磁波的吸收，在时间轴上逐渐衰减。为了使反射振幅仅
与反射层有关，需要进行振幅恢复。
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接收天线接收到的电磁波振幅
发射天线发射出的电磁波振幅
电磁波传播距离 反射波的双程走时 介质对电磁波吸收系数
中国矿业大学。地球探测与信息技术
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4.3 雷达图像的增强处理
2）道内均衡
雷达数据经处理后，通常浅层能量很强，深层能量很
弱，这给信息输出显示造成困难，为了使浅、中、深层都 能清晰显示，道内平衡能解决个问题。 道内均衡的基本思想是把各道中能量强的波相对压缩 一定的比例，把相对弱的波增大一定的比例，使强波和弱 波的振幅控制在一定的动态范围之内。据此，将一道记录 的振幅值在不同的反射段内乘上不同的权系数即可。
组成。通过发射天线电磁波以60°～90°的波束角向地
下发射电磁波，电磁波在传播途中遇到电性分界面产生 反射。反射波被设臵在某一固定位臵的接收天线（Rx ）接收，与此同时接收天线还接收到沿岩层表层传播的 直达波，反射波和直达波同时被接收机记录或在终端将 两种显示出来。
地质雷达在地下水勘查中的应用研究
地质雷达在地下水勘查中的应用研究在地球科学领域，地下水的勘查一直是至关重要的课题。
随着科技的不断进步，地质雷达作为一种高效、精准的地球物理探测技术，在地下水勘查中发挥着越来越重要的作用。
地质雷达，又称探地雷达，是一种利用高频电磁波来探测地下介质分布的无损探测技术。
它通过向地下发射高频电磁波，并接收反射回来的电磁波，从而获取地下结构和物质分布的信息。
在地下水勘查中，地质雷达之所以能够发挥作用，主要基于其几个关键特性。
首先，它具有高分辨率。
这意味着能够清晰地分辨出地下细微的地质结构和地层变化，对于识别与地下水储存和流动相关的地质特征非常有帮助。
其次，地质雷达的探测速度相对较快，可以在较短时间内完成大面积的勘查工作，提高工作效率。
再者，它是非破坏性的探测方法，不会对勘查区域的地质环境造成破坏。
在实际应用中，地质雷达能够帮助我们确定含水层的位置和厚度。
含水层是地下水储存的主要场所，准确确定其位置和厚度对于地下水资源的评估和开发至关重要。
通过地质雷达的探测，我们可以识别出含水层与其他地层之间的界面，从而了解含水层的分布情况。
地质雷达还可以用于探测地下水的流动路径。
地下水的流动通常会受到地质结构的控制，如断层、裂隙等。
这些地质结构会影响电磁波的传播和反射，地质雷达能够捕捉到这些异常，从而推断出地下水的流动路径。
此外，地质雷达对于地下水污染的监测也具有重要意义。
当地下水受到污染时，污染物的分布和扩散会改变地下介质的电磁特性。
通过地质雷达的探测，可以及时发现污染区域的范围和程度，为污染治理提供重要的依据。
然而，地质雷达在地下水勘查中也并非毫无局限性。
例如，其探测深度通常有限，对于较深的地下水系统可能无法完全探测到。
另外，电磁波在地下传播时会受到多种因素的干扰，如地下介质的复杂性、电磁噪声等，这可能会影响探测结果的准确性。
为了提高地质雷达在地下水勘查中的应用效果，需要在勘查前进行充分的现场调查和资料收集，了解勘查区域的地质背景和水文地质条件。
探地雷达探测地裂缝的几个实例
探地雷达探测地裂缝的几个实例李远强【摘要】由于地裂缝的形成原因多样,宽度小,展布特征特殊,采用探地雷达进行地裂缝探测,一般很难达到良好的探测效果.通过探地雷达在地下采空、活动断裂、地下水超采等3种不同原因产生的地裂缝上进行探测并取得较好波形图像的实例,介绍了从天线配置、测线布置到资料处理、图像解释等工作流程,总结了不同成因类型地裂缝的探地雷达波形特征.通过实地探孔、探槽验证,说明探地雷达法探测结果准确,探测结果准确反映了地裂缝深部的发育状况和发现新的地裂缝,对分析地裂缝的成因和机理提供了科学依据.%As ground fissures are characterized by varied geneses, small width and special distribution, the utilization of Ground Penetrating Radar ( GPR) for ground fissure exploration can hardly attain ideal exploration result. Exemplified by relatively good waveform images obtained in GPR exploration of ground fissures of three different geneses ( underground mining-out, active faults and groundwa-ter over-exploitation) , this paper describes the working procedure from antenna arrangement, survey line deployment to data processing and image interpretation, and sums up GPR waveform characteristics of ground fissures of different genetic types. Drilling and trench verification shows that the exploration results of GPR are accurate. The GPR exploration can accurately reflect the development situation of ground fissures in depth and detect new ground fissures, thus providing scientific basis for analyzing the genesis and mechanism of the ground fissure.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2012(036)004【总页数】4页(P651-654)【关键词】地裂缝;探地雷达;波形特征;活动断裂【作者】李远强【作者单位】北京市地质研究所,北京 100120【正文语种】中文【中图分类】P631地面裂缝简称地裂缝，是地表岩层、土体在自然因素或人为因素作用下，产生地层开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。
浅谈探地雷达技术在岩溶地质勘探中的应用
并使用单点 量测 方法 ， 线路 中线位 置布置纵 向测线 ， 沿 测点 间 距 为 １ ， 选 用 ５点 增 益 、 通 滤 波 形 式 进 行 探 测 。 且 ｍ 全 ３２ 室 内数 据 处 理 ＿ 探地雷达所 接收到 的信 号是通 过模 数 转换 处理后 送 到计 算机 ， 必须 再经过增 益恢复 、 波、 滤 反褶积 、 小波 变换 等一 系列 的处理后 ， 形成最终 的雷达探测 图像 ， 供地质 异常解释使用。一 般情 况下 ， 使用增 益恢复 ， 可以使得大地 滤波信 号得 以恢复或
２ 探地 雷 达工 作原 理
探地 雷达是利 用高频 电磁脉 冲波的反射来 探测 目标体 的， 它通 过发射 天线 向地 下或 目标体 发射高频 宽频带短 脉冲 电磁 波 ， 过地下地 层界面 或 目标体 的表面反 射后 返 回地 面 ， 经 为接
收 天 线所 接 收 。电磁 波在 介质 中传 播 时 ， 路 径 、 其 电磁 场 强 度 与 波 形 将 随 所 通 过 的 介质 电磁 性 质 及 目标 体 的 几 何 形 态 变 化 而 变化 。
征和岩溶 地质异 常信 息。根据 钻探 资料所揭示 的地 层 分布 特 征 ，初步估算该 线路覆盖 层的 电磁 波平均速度 一般 为 ００ ． ６～
００ ｍ／ｓ 下伏 灰 岩 电磁 波 平 均 速 度 一 般 为 ００ ～ ． ｍ／ｓ ．９ ｎ ， ．８ ０１ ｎ 。 ２ 在考虑雷达 波的穿透能力和接收 回波有效性 的前提 下 ， 用探 使 地 雷达 ， 挂 接 １ Ｏ Ｈ 加 强 天 线 时 ， 定 探 测 窗 口为 ５ ０ ｓ 在 ＯＭ ｚ 设 ５ｎ，
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专 勘 、 与试 术 栏Ｉ 察 绘 测 技 测
浅谈探地雷达技术在岩溶地质勘探 中的应用
地质雷达法
地质雷达法
地质雷达法是一种应用电磁场变化，以辅助在地下测量并立体显示的地质勘探方法。
该方法的原理是：在一个区域内以一定的间隔沿一个方向施加一个抛物线型电磁波，然后依次接收地底反射回来的电磁信号，从而克服了地下可视化现象的局限，获取地下地质构造、地层变化、地下水活动及各种地质信息的技术方法。
地质雷达方法的数据处理和分析的关键环节是原始记录的重建与识别。
从元数据中获得初步信息，经过自动处理，生成处理过的图像，再根据地质结构特征，恢复中、100、500m反射板深度，同时对深度、光滑度及灰度进行扫描，定位精度达到1-2m，用反射率度量地质层析成分；用低频带限制来展示非反射强度；用梯度角度度量中、小尺度的构造变化；用梯度值测量总体反射板形态及反射率的强弱；用反射板深度、梯度值和强度的变化来度量板的形状和大小等。
地质雷达方法对地质调查有着重要的作用。
一是可以在事先没有地质资料的地区快速预测大致的基本地质条件，二是可以在内部结构和成分不明显表现的单无岩体调查中准确分辨，从而发现低频反射深度特征，三是可用于复杂地质条件下精细地质调查，从而提高对岩性结构及地下水活动特征的认识，以及深入了解地质背景。
隧道地质雷达检测主要内容
隧道地质雷达检测主要内容
隧道地质雷达检测是一种非侵入性的地质勘察技术，用于评估隧道地质环境并检测潜在的地质问题。
主要内容包括：
1. 地层结构识别：地质雷达能够探测地下不同层次的地质结构，包括土壤、岩石、岩层和岩溶等，并识别出地质层之间的界面和变化。
2. 地下空洞检测：地质雷达可以检测到地下的空洞或洞穴系统，包括天坑、洞室等，帮助评估隧道工程的稳定性和安全性。
3. 水文地质检测：地质雷达可以识别地下水体的存在和分布情况，包括地下水位、水流方向、水体含量等，对隧道工程的防水设计和排水系统提供重要参考。
4. 断层和断裂带检测：地质雷达可以探测到地下的断层和断裂带，帮助评估地质构造的稳定性和隧道建设的安全性。
5. 地表沉陷检测：地质雷达可以识别地下土层的变形和沉陷情况，帮助监测隧道施工和运营过程中的地表沉陷风险。
以上是隧道地质雷达检测的主要内容，通过对地下地质环境进行全面的勘察和分析，可以为隧道工程的规划、设计和施工提供重要的技术支持，减少工程风险并确保工程的安全和可靠性。
SIR-20地质雷达在工程中的应用及图谱解释
标为双 程走时 ｔ ｎ） 横 坐 标 为距 离 （ 的雷达 屏 （ｓ、 ｍ）
１ 基 本 原 理 及 工 作 方 法
在空气 中的速 度） ｅ 为介质 的介 电常数 。 ；， 在 波速 为 已知时 ， 通过对 雷达剖 面上反 射信 号
将 通过 工程 实例 和现 场试 验 的方法 对 目标 体 的 图谱 解 释进 行探 讨 ， 以期 达到 和 同行 们相 互交 流 、 同提 共 高 的 目的 。
行程 时 间的读 取计算界 面深度 ｚ值 ， 的双程走 时由 波
地 质雷 达技 术 是 研 究 超 高 频 短 播 规 律 的一 门学 科 ， ） 它 以其 高分 辨率 以 及 直 观 的 图像 、 确 的解 释成 果 准 和高效 率等 优点 被 应 用 于 工程 勘 察 中 。近 年 来 ， 地 质 雷达 的应用 领域 更加 广泛 ， 地下 障碍 物 、 路滑 在 公
幕上 ， 描绘 出 由反射体 的深度所 决定 的“ 时距 ” 波形 道 的轨迹 图 。与此 同时 ， 探地雷达 即 以数 字 的形 式记 下 每一道波形 的数 据 ，得 到该 测线 的地 质 雷达 时 间一 平距 剖面 图像 。雷 达 图形 常 以脉 冲反 射波 的波 形形 式记 录 ， 波形 的正 负峰 分别 以黑 色 和 白色表 示 ， 以 或 灰 阶或彩色表 示 。这样 ， 同相轴或 等灰 度 、 色线 ， 等 即 可形 象地表征 出地下反射 界面Ｅ 。在波形 记 录上 ， ３ ３ 各
ｔ ￣４ ｚ ／ 一 ／ ｚ ＋ 。
间的距 离 ； 为 电磁 波在介 质 中传 播 的波速 。
地质雷达操作规程
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。
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用
地质雷达在隧道工程质量检测中的应用一、地质雷达原理地质雷达是利用电磁波在地下介质中的传播特性来探测地下结构和物质的一种无损探测技术。
它通过发射高频的电磁波信号，当信号遇到不同的地质界面或物质时，会产生反射、折射等现象，通过接收这些反射、折射信号来获取地下结构的信息。
地质雷达可以检测地下几十米到几百米深的介质结构，对地下结构有很好的成像效果。
二、地质雷达在隧道工程勘察中的应用1. 地层结构探测在隧道工程勘察中，需要对隧道穿越的地层结构进行详细的了解，包括地下岩层、断层、脆弱带等信息。
通过地质雷达技术，可以在不用开挖的情况下，对地下的地层结构进行探测和成像，为隧道的设计和施工提供详细的地质信息，避免因地质情况不明导致的施工事故和质量问题。
2. 隧道地质体的评价地质雷达可以对隧道地质体的质量进行评价，包括地层的连贯性、断层的位置和规模、脆弱带的分布等。
这些信息对于隧道的设计和施工来说十分重要，可以帮助工程师更好地选择合适的施工方法和方案，保障隧道工程的质量和安全。
3. 隧道施工质量监测4. 隧道质量验收隧道工程完工后，需要进行质量验收。
地质雷达可以对已建成的隧道进行检测，评估隧道的地质结构和质量，对比设计要求，确定隧道的质量是否符合要求。
对于一些特殊地质条件下的隧道，地质雷达可以为验收提供客观、准确的依据。
1. 某高铁隧道工程某高铁隧道工程的隧道部分穿越了一处复杂的地质构造，地层结构比较复杂，存在一些脆弱带和岩溶情况。
为了保证隧道的施工质量和安全，地质雷达被引入到了隧道的勘察和施工监测中。
通过地质雷达扫描，工程师们了解了地下地质的详细情况，对施工方案进行了调整和优化，最终保证了隧道的顺利开挖和质量验收。
某地铁隧道的施工过程中，由于地下地质情况的复杂性，出现了一些质量问题。
在施工中引入了地质雷达进行施工监测，对隧道的地质情况进行了实时的监测和指导，帮助施工人员及时发现和处理地质问题，避免了一些隧道质量问题的发生。