探地雷达在工程地质勘察中的应用

《探地雷达在工程地质勘察中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、探地雷达在工程地质勘察中的应用江苏省核工业二七二地质大学江苏南京210000摘要：探地雷达是工程勘察中常用的一种探测方法，在工程地质勘察中也有应用，不过在探测过程中，由于其技术含量较高，且数据处理复杂，往往精度与深度无法达到探测要求。木文即结合具体工程案例详细阐述了探地雷达在工程地质勘察中的应用。关键词：探地雷达；勘察；数据处理；参数；测网一、探地雷达概述（一）探地雷达探地雷达是一冲发射电磁波的电子仪器，，通过传送和吸收电磁波进行工作。它利用反射回来的电波收集、分析和处理信号。探地雷达可以对地表表层以下看不见的部分或者是固体等坚硬的目标体进行电子定位与搜索。利用电磁波发射微波信息，通过

2、地下目标体电磁波的波长与反射弧的IX别来完成任务。（二）探地雷达的特点1、分辨率极高在传输电磁波信号的过程中，探地雷达的发射频率极高。2、损伤性极低探地雷达依靠电磁波发送信息，信号探测不具备破环性，对探测的目标体不具备任何损伤，可以无损伤的进行相关探测。3、效率高探地雷达容易携带，并且数据的收集迅速，效率极高。4、应用场合广探地雷达应用广泛，在各种地质形态下都运用，并且可以在多种恶劣的环境中完成信息釆集的任务。二、探地雷达仪器设备及其数据处理(一)仪器设备在当今市场上，0前冇很多种探地雷达，用于商业用途的探地雷达更是多种多样，种类繁多，比如说加拿大探头与软件公司生产的探地雷达、日本应用

3、地质株式会社的探地雷达等等。下图是加拿大PulseEKKO探地雷达的组成图。计算机的功能：计算机在探地雷达为工程地质探测的过程中发挥出不可替代的作用，不论是信息的采集与分析处理，还是通过计算机操控控制面板，对其发出指令，都需要用到计算机，计算机具有庞大的信息处理系统。控制面板的功能：能够接受计算机的指令，辅助对探地雷达发出的信号采集分析和处理，可以把探地雷达获取的信号转变为相对.应的代码模型传送给计算机。发射电路：是探地雷达不可缺少的一部分，它是一个极为复杂的信号发生器，对目标体发射大量的信号，反射信号经过相应的途径被控制面板吸收。(二)探地雷达方法数据处理探地雷达对采集数据的整理和解

4、释一般按照以下步骤进行：1.首先对现场采集到的原始数据进行预处理，预处理包括删除无用的数据道、水平比例归一化、对各类标识与标记进行编辑、并加载起止桩号等。2.可跟据实际需要对采集到的数据信号进行增益调整、频率滤波、f-k域滤波、偏移归位、空间域滤波、反褶积等处理，从而达到突出冇效信号，消除干扰等0的。(1)增益调整用途：调整信号的振幅大小，利于观察异常区域和反射界面。使用条件：信号过大或过小，或者现有的增益不符合信号衰减规律。(2)频率滤波用途：除去特定频率段的干扰波。使用条件：有干扰波吋使用。(1)f-k倾角滤波去除倾斜层状干扰波使用条件：冇倾斜层状干扰波。使用前应进行水平比例归一化

5、和地形校正。当有同样倾角的有效层状反射波吋限制使用。(2)反褶积用途：压制多次反射波、压缩反射子波，提升垂直方向厚度的可解释能力。使用条件：反射子波明显影响厚度解释精度或奋明显多次反射波吋使用。当反射信号弱、数据信噪比低、反射子波非最小相位限制使用。(3)偏移用途：将倾斜层反射波界面归位，将绕射波收敛。(4)使用条件反射信号弱、数据信噪比低。空间滤波。用途：道平均方法去除空间高频干扰，使界面连续性更好；道间差去除空间低频信号，突出独立的异常体或起伏人的反射界面。两方法都是为提高数据图像的空间解释性。使用条件：空间高频或低频信号对解释产生影响吋使用。三、探地雷达在工程地质勘察中的应用(一

6、)工程案例本工程为某省一互通立交，是两条国道主干道相交的枢纽工程，是国家主干线交叉的重要节点。该互通立交的主线长度为4000m,内环匝道的设计行车速度为50km/h。互通立交全程内一共设置4座线桥、11座跨河桥以及9道人机通道。地震的基本烈度为VI度。工程所处的地质为平原地区，地势较为平坦，一般高程在35〜40m之间。地表覆盖层主要为黏土、亚黏土以及亚砂土组成的土层，其厚度在7〜25m之间，而其下伏基岩主要为强风化至弱风化的石灰岩，在石灰岩中溶洞较为发育，而在大多数的溶洞内填充有粘性土。地下水位的埋深一般在1〜2m之间，水质中主要存在的矿物质为一Ca和Mg,地下水的矿化度在0.7g/L

7、以下。工程场地内存在的地下水对混凝土并不存在腐蚀性。（二）工程勘察方法首先进行工程地质调绘工作，其比例为1:2000,然后进行钻探作业，一共有95个钻孔，总进尺的长度为2643.23m。其中有58个钻孔探测到溶洞，溶洞的大小一般在0.2〜6.1m之间，同吋埋深的位置也各不相冋。工程中每座桥梁并不是都采用逐墩钻探的方式，同时在同一个桥墩的范围内，溶洞的发育情况以及埋深等均不相同，因此采用钻探方式是无法完全解决勘察问题，因此采用地质雷达技术进行桥梁