地质雷达技术讲解(课件)

2021年1月地质雷达地质雷达检测原理地质雷达是利用超高频窄脉冲〔106－109Hz〕电磁波在介质中传播规律的一种无损检测设备，它能够快速获得相关探测区域的详细信息。地质雷达主要由主机和天线组成，其中天线又包括发射端和接收端两局部。2地质雷达检测原理地质雷达系统采集数据时，天线的发射端向测量外表以下发送以球面波形式传播的电磁波，同时，天线的接收端接收由不同电介质特性的层面反射的回波，经电缆或光纤传输到终端连接的计算机上，实时显示雷达图像。电磁波在介质中传播时，其路径、波形将随所通过介质的电性质和几何形态的不同而变化。3地质雷达检测原理电磁波的传播过程当地下介质中的波速v为时，可根据精确测得的走时t，由上式求得目标体的深度z。式中x值即收发距，在剖面测量中是固定的；v值可用宽角法直接测量4地质雷达检测原理

也可以根据近似计算公式：

c为光速；为地下介质的相对介电常数。5地质雷达检测原理常见介质的和6地质雷达的组成7地质雷达仪器的特点地质雷达仪器的特点是：系统高度集成化、数字化，操作简单化，天线屏蔽干扰小，探测范围广，分辨率高，具有实时数据处理和信号增强，现场实时显示二维彩色图像。其配置的探测天线系列化，可应用与各类地下目的体及目的层的检测与探测。8地质雷达应用领域建筑结构、桥梁、隧道检测市政设施及管线探测考古探测地质与环境探测军事平安探测铁路工程探测公路探测9隧道检测10隧道检测隧道探测要解决的主要问题

隧道衬砌厚度检查

隧道内部结构物检查—钢筋、钢拱架等

隧道衬砌混凝土质量检查隧道衬砌混凝土密实度检查

隧道衬砌防水板检查隧道超前预报11准备工作12现场采集〔一〕测线布置采用纵向布置测线的方式，在隧道内布设了七条测线，对其衬砌厚度进行检测。隧道地质雷达测线布置示意图如下：13现场采集14现场采集3．标记里程：在数据采集之前，要每间隔5米或10米的距离用明显的标记标明隧道里程数，要保证清晰可见。4．操作平台：采集拱顶和拱腰位置的数据时，其操作平台至少要能够容纳3人，有足够的活动空间。15现场采集16现场采集7．平安要求：测量拱顶和拱腰位置时，工作人员和天线都要用平安带或绳索与周边物体进行固定，防止工人高空作业时发生危险和天线滑落摔坏。8．地面要求：地面平坦，无杂物、无影响车辆通行的障碍物。17衬砌检测报检单18衬砌检测报检单19数据采集记录表20数据采集记录表21仪器操作22仪器操作23仪器操作24仪器操作25仪器操作26数据处理27数据处理28数据处理与资料解释载入数据一维滤波/去直流漂移静校正/移动开始时间增益/能量衰减一维带通滤波二维滤波/滑动平均偏移/时深转换二维滤波/抽取平均道图像显示和解释29报告编写1.委托方名称，工程名称、地点，建设单位、勘察单位、设计单位、监理单位和施工单位，设计要求，检测目的，检测依据，检测日期；2.检测原理及方法；3.检测里程汇总；4.问题缺陷汇总表；5.结论及建议；6.附表--检测厚度汇总表；7.附图--厚度检测曲线图、雷达检测图像。30隧道应用实例31良好的衬砌检测图像检测图像解释32检测图像解释超挖地段雷达图像〔隧道〕33检测图像解释脱空地段〔雷达波的波幅反向，波的反射强烈，呈现出连续的脱空〕34混凝土不密实〔衬砌界面的强反射信号同相轴呈绕射弧形，且不连续较分散〕检测图像解释35衬砌厚度变化检测图像解释36检测图像解释拱顶起伏雷达图像(隧道)37层位追踪检测图像解释表层层位追踪结果38预埋管异常：窄而长的弧形反射，屡次反射强烈且形状一致。检测图像解释39检测图像解释钢拱架、格栅：为清晰的弧形屡次反射，与预埋管异常相似，但屡次反射