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1、返回返回返回返回4.5探地雷达探地雷达探地雷达探地雷达GroundPenetratingRadar简称称GPR是用是用频率介于率介于106109Hz的无的无线电波来确定地下介波来确定地下介质分布的一种方法。分布的一种方法。对称振子型称振子型调幅脉冲幅脉冲时域探地雷达域探地雷达输出功率大，能出功率大，能实时监测丈量丈量结果，果，设备可可做成便携式等做成便携式等优点，在商用点，在商用地面探地雷达中，已得到广地面探地雷达中，已得到广泛运用。下面主要引泛运用。下面主要引见这种种探地雷达。探地雷达。返回返回返回返回4.5.1脉冲脉冲时间域探地雷达的根本原理域探地雷达的根本原理脉脉冲冲时间域域探探地地雷雷
2、达达利利用用超超高高频短短脉脉冲冲电磁磁波波在在地地下下介介质中中的的传播播规律律来来探探测地地下下介介质的的分分布布。由由于于任任何何脉脉冲冲波波都都可可以以分分解解成成不不同同频率率的的单谐波波；对称称振振子子型型、发射射和和接接受受天天线间间隔隔很很小小。因因此此电偶偶极极源源产生生的的单谐电磁磁波波场及及传播播特特征征是探地雷达的是探地雷达的实际根底。根底。4.5.1.1电偶极源的偶极源的电磁磁场1、均匀介均匀介质中的中的电磁磁场返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返
3、回l剖面法与多次覆盖剖面法与多次覆盖1剖面法剖面法剖剖面面法法是是发射射天天线T和和接接纳天天线R以固定以固定间距沿距沿测线同步挪同步挪动的一种丈量方式。的一种丈量方式。2多次覆盖多次覆盖运运用用不不同同天天线距距的的发射射接接纳天天线在在同同一一测线上上进展展反反复复丈丈量量然然后后把把丈丈量量记录中中一一样位位置置的的记录进展展叠叠加加，这种种记录能能加加强对深深部地下介部地下介质的分辨才干。的分辨才干。返回返回返回返回返回返回返回返回4.5.2.2探地雷达的技探地雷达的技术参数参数1分辨率分辨率分分辨辨率率是是方方法法分分辨辨最最小小异异常常体体的的才才干干。分辨率可分分辨率可分为垂向分
4、辨率与横向分辨率。垂向分辨率与横向分辨率。1垂向分辨率垂向分辨率普普通通把把地地层厚厚度度b=4作作为垂垂直直分分辨辨率率的下限。的下限。2横向分辨率横向分辨率返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回4.5.2.4探地雷达丈量的探地雷达丈量的设计1目的体特性与所目的体特性与所处环境分析境分析1天天线中心中心频率率选择2时窗窗选择3采采样率率选择4测点点距点点距选择5天天线间距距选择返回返回返回返回4.5.3探地雷达的数据探地雷达的数据处置与置与资料解料解释4.5.3.1探地雷达的数据探地雷达的数据处置置数数字字记录的的探探地地雷雷达达数数据据类似似于于反反射射地地震震数数据据，反反射射
5、地地震震数数字字处置置许多多有有效效技技术经过某某种种方方式式改改动均均可可以以运用于探地雷达运用于探地雷达资料的料的处置。置。返回返回返回返回4.5.3.3探地雷达的探地雷达的资料解料解释方法方法补充速度的求取充速度的求取1时间剖面的解剖面的解释方法方法1反射反射层的拾取的拾取2时间剖面的解剖面的解释2资料解料解释的的专家系家系统引引见(1对雷达雷达图像信息像信息进展反褶展反褶积处置。置。2利用自利用自动识别系系统3根根据据专家家领域域知知识进展展地地层性性质判判别返回返回返回返回4.5.4探地雷达的运用探地雷达的运用4.5.4.1在工程地在工程地质勘察中的运用勘察中的运用1基岩面的探地雷达
6、探基岩面的探地雷达探测广广州州花花园园。第第四四系系地地层覆覆盖盖在在基基岩岩灰灰岩岩上上。第第四四系系地地层为淤淤泥泥、粉粉质粘粘土土与与砂砂，比比较松松软；其其下下为灰灰岩岩，有有较高高的的承承载力力。建建筑筑物物拟采采用用预制制桩桩根根底底。图2.4.34为该场地地地地层的的探探地地雷达雷达图像，像，图2.4.34 灰岩与覆盖地层的探地雷达图像返回返回返回返回2岩溶地域的探地雷达探岩溶地域的探地雷达探测岩岩溶溶又又称称喀喀斯斯特特是是指指碳碳酸酸盐岩岩等等可可溶溶性性岩岩层受受水水的的化化学学和和物物理理作作用用所所产生生的的沟沟槽槽裂裂隙隙和和空空洞洞，以以及及由由于于空空洞洞顶板板塌
7、塌落落使使地地表表产生生陷陷穴穴、洼洼地地等等景景象象和和作作用用的的总称。称。1节理裂隙岩溶理裂隙岩溶图2.4.36为湖湖北北黄黄石石某某地地裂裂隙隙溶溶蚀带的探地雷达的探地雷达图像。像。图2.4.36 裂隙岩溶的探地雷达图像 返回返回返回返回2溶蚀沟槽溶蚀沟槽灰灰岩岩长长期期出出露露地地表表时时，其其外外表表蒙蒙受受风风化化后后强强度度降降低低。灰灰岩岩外外表表地地形形变变化化猛猛烈烈的的地地方方，会会由由于于地地表表的的大大径径流流，使使其其外外表表受受剧剧烈烈侵侵蚀蚀而而构构成溶沟、溶槽。成溶沟、溶槽。图图2.4.37为为广广州州花花都都市市某某处处溶溶蚀蚀沟沟的的探探地地雷达图像。雷
8、达图像。图2.4.37 溶蚀沟的探地雷达图像 返回返回返回返回4.5.4.2在地基根底施工中的运用在地基根底施工中的运用1探探地地雷雷达达在在桩根根底底施施工工妨妨碍碍成成因因调查中的运用中的运用图2.4.39为基基岩岩破破碎碎带的的探探地地雷雷达达图像像特特征。征。图2.4.39 基岩破碎带探地雷达图像 返回返回返回返回2桩根底下异常性质判别桩根底下异常性质判别本本场场地地为为紧紧靠靠长长江江的的滩滩地地，为为防防洪洪在在地地表表下下填填充充了了大大量量杂杂填填土土。当当杂杂填填土土中中存存在在建建筑筑渣渣滓滓等等杂杂物物时时，便便构构成成了了与与周周围围介介质质差差别别极极大大的的强强、宽
9、宽反反射射波波，这这类类异异常常没没能能在在周周围围测测线线构构成成有有规规那那么么的的陈陈列列，故定为硬性杂物，见图故定为硬性杂物，见图2.4.41a。当当杂杂填填土土堆堆积积比比较较疏疏松松，构构成成杂杂填填土土中中的的不不密密实实区区，这这类类填填土土能能够够是是生生活活渣渣滓滓等等细细软软物物质质，构构成成同同相相轴轴杂杂乱乱的的反反射射波波，见图见图2.4.41b。图2.4.41 三种地下异常的探地雷达图像 返回返回返回返回2地下顶管前方妨碍物探查地下顶管前方妨碍物探查图图2.4.43为为1#管管超超前前探探测测环环形形剖剖面面雷雷达达图图像像，图图2.4.44为为1#管线地表剖面的雷达图像管线地表剖面的雷达图像
