地质雷达在隧道仰拱溶洞探测中的应用

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1、14桥梁检测与加固2014，7(1)地质雷达在隧道仰拱溶洞探测中的应用黄小刚(中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034)摘要：地质雷达是利用介质问的电导率、介电常数等发射接收主机回电性差异分界面对高频电磁波的反射来探测地下目标体的，放处首先探讨地质雷达工作原理，通过溶洞物理模拟验证了溶洞理在地质雷达图像的基本特征为一虚实轴相等的双曲线，最后利用地质雷达对龙王渠隧道仰拱溶洞进行探测。结果表明地面回波多处有溶洞异常反射的区域均有发育溶洞，地质雷达在龙王渠隧道仰拱物探中取得了良好的效果。目标反应关键词：地质雷达；隧道仰拱；溶洞探测；隧道检测

2、；测试技术图1地质雷达测试原理1引言一——岩溶地质问题中对施工安全威胁最大的为半充填或全充填溶洞，其充填物为砂质黏土、水或空气，与围岩的地球物理性质差异较大，具备良好的地球物理前提条件。多年来工程经验证明，地质雷达探测隧道岩溶洞穴技术趋于成熟，数据采集效率高，对岩溶异常的分辨率高，探测深度也满足一般隧道溶洞探测的需求，因此，该方法探测隧道岩溶地质效果显著。图2发射探测原理本文首先通过溶洞物理模拟，验证了溶洞在地质雷达图像的基本特征为一虚实轴相等的双曲线。脉冲波行程需时：然后，举例说明了地质雷达探测溶洞所达到的理想t一、_2

3、效果，最后提出地质雷达在隧道仰拱

4、探测过程中应当地下介质中的波速为已知时，可根据测到该注意的一些问题。的精确t值(ns)，由上式求出反射体的深度z(m)。2地质雷达工作原理3溶洞物理模拟地质雷达是利用介质间的电导率、介电常数等假设地面以下深度为d处发育一半径为r的溶电性差异分界面对高频电磁波的反射来探测地下目洞l1]，电磁波发射点为T，接收点为R，其中心点为标体(图1)。C。根据电磁波直线传播原理，由T点发射的电磁电磁波由地面通过天线T送人地下，当地下异波经球体界面反射到达R点接收，记录点为C，设常物体与周围介质间存在明显的电性差异时，经地CP=y，见图3。下地层或目的体反射后返回地面，为

5、另一天线R所则有溶洞物理模拟曲线：接收(图2)。z一(Y+r)一一(+r)。收稿日期：2014—02—17作者简介：黄小刚(1985一)，男，助理工程师，2007年毕业于中南大学土木工程专业，工学学士，2011年毕业于重庆交通大学道路与铁道工程专业，工学硕士。