8地质雷达(4)
地质勘察工程中的地质雷达应用规范要求
地质勘察工程中的地质雷达应用规范要求地质雷达是一种用于勘察地质结构和探测地下障碍物的工具，它可以提供有关地下情况的重要信息。
在地质勘察工程中，地质雷达的应用非常重要，但是在使用地质雷达时必须符合一定的规范要求，以确保数据的准确性和可靠性。
本文将讨论地质勘察工程中地质雷达的应用规范要求。
1. 设备校准在使用地质雷达之前，必须对设备进行校准。
校准过程中需要检查雷达的射频能量、传输和接收机的频率响应、脉冲宽度、幅度和延迟等参数。
校准后，必须记录校准结果并确保其有效性。
2. 数据收集和处理在进行地质雷达勘察时，数据的收集和处理非常重要。
数据收集时需要注意以下几点：- 确保雷达设备和传感器的正确设置和放置；- 确保传感器与土壤或岩石表面的良好接触；- 采集数据时需要保持一定的速度和距离，并保持传感器的垂直性；- 检查数据质量，如信号强度、背景噪声、传输和接收延迟等参数。
3. 数据解释和分析收集到的地质雷达数据需要进行解释和分析，以获取有关地下结构的信息。
在进行数据解释和分析时，需要注意以下几点：- 结合场地实际情况和勘察要求，选择合适的数据处理方法和算法；- 地质雷达数据解释和分析的结果需要与其他地质资料进行对比和验证；- 根据解释和分析的结果，绘制清晰、准确的地质雷达剖面图和地下地质剖面图。
4. 数据存储和报告地质雷达的勘察结果需要进行有效的数据存储和报告。
在数据存储和报告过程中，需要注意以下几点：- 对收集到的地质雷达数据进行分类和整理，建立规范的数据存储库；- 根据勘察需求和要求，编写清晰、准确的数据报告；- 数据报告应包括地质雷达勘察的目的、方法、数据处理过程、结果和分析等内容；- 报告中的数据和图像需要具备可读性和准确性，必要时可以使用适当的标注和说明。
5. 安全操作在进行地质雷达勘察时，安全操作是至关重要的。
勘察人员需要严格遵守安全规程和操作指南，确保勘察过程中的人身安全和设备完好。
必要时，应佩戴个人防护装备，并遵循现场安全要求。
地质雷达在检测公路路面厚度中的应用
地质雷达在检测公路路面厚度中的应用摘要：我们之所以要对公路路面的厚度进行检测，主要因为在路面的工程建设中，每一个层次的厚度是和道路整体的强度息息相关的，也就是说，厚度是整体强度的基本前提和保障。
因此，在路面设计中对各个结构层的厚度一定要进行严格的设计，并且在施工的过程中进行监督，对于已经建成的工程，还应当进行检测，判断其是否符合标准。
目前，地质雷达在公路路面厚度的检测中得到了广泛的应用，并取得了很好的成效，因此本文就对地址雷达的基本原理和其对路面厚度具体的检查工作以及其在这方面取得的相关成果进行了详细的介绍。
关键词：地址雷达；路面检测；路面厚度1.地质雷达的基本原理地质雷达检测的基本原理是通过向地下发射高频率电磁波，然后其在地下传播的时候，如果遇到具有电性差异的目标物，就会发生反射和散射的现象，之后反射波在到达地面的时候由相应的接收天线进行接收的工作，在对反射波进行处理和分析以后，再依据其波形和强度来判断目标物的位置以及结构和形态，从而得出厚度的具体结果。
2.地质雷达测量公路路面厚度的过程过去，我国在对公路路面的厚度进行检测时，一直没有有效的方法，所采用的主要是挖坑检查法和钻心取样法这两种较常采用的方法，而这两种方法本身就存在着很大的弊端，因此在实施的过程中，不仅需要花费大量的时间，而且工作效率很低，最终得到的测量结果并不十分准确。
除此之外，最重要的是，它会对路面造成极大的伤害，使路面原有的、完好的结构遭到破坏，并且应当注意的是，使用这两种方式在进行路面厚度的检测时，如果将交通设为开放的状态是十分危险的，其会对人的生命安全构成很大的威胁。
而近年来地质雷达在公路路面厚度检测中的应用使以上所提到的问题都得到了很好的解决，它是利用电磁波反射原理而研制成的无载波脉冲地质雷达，它不仅使检测到的结果十分真实有效，在实施的过程中，还不会对路面造成任何的损坏，是目前检测公路路面厚度的一项十分有效的高科技手段。
下面我们将对其检测的过程进行介绍。
地质雷达(GPR)在超前地质预报中的应用
地质雷达（GPR）在超前地质预报中的应用超前地质预报是在隧道开挖时，对掌子面前方的围岩等级与不良地质发育情况做出预测、预报。
超前地质预报常用的物探方法有很多，分类不尽相同。
常规地质素描法和物探法是目前隧道施工中普遍采用的超前地质预报方法。
常规法包括：超前导坑法、正洞地质素描、水平超前地质探孔；物探法包括TSP-203、GPR、声波测试、地震反射法、红外探水。
GPR已成为地下工程常用的超前地质预报方法。
GPR被广泛的应用于工程质量检测、场地勘察和隧道超前地质预报工作。
其特点为：操作方便、分辨率高、预报距离短（20m～30m）和易受电磁干扰的特点。
二、GPR探测基本原理GPR是一种无损的探测技术，它利用宽带电磁波传播反射规律，查明地下不可视地质体情况。
发射天线Tx发出高频电磁波脉冲，被地下介质介面反射，被接收天线Rx接收，接收的信号经过GPR软件处理、分析，判明地下有无不良地质现象，见图2-2GPR电磁波脉冲传播示意图。
图2-2GPR电磁波脉冲传播示意图三、GPR实验数据特征：GPR溶洞、断层破碎带和裂隙密集带数据特征如表3-1所示：表3-1GPR数据特征图2-3GPR岩溶探测成果图图2-4GPR断层破碎带探测成果图图2-5GPR裂隙密集带探测成果图四、结语GPR在隧道开挖时，能够对掌子面前方的围岩等级与不良地质发育情况做出预测、预报。
地下岩溶发育，对雷达波的反射特征为：溶洞边界的反射雷达波为强反射波，同时经常伴有绕射现像。
断层破碎带内岩体的介电常数受孔隙度和含水率的影响较大，致使其与完整岩体的波阻抗差异明显。
当电磁波传播至两种地质体界面时[Ⅵ]，反射波能量增强、波形幅值增大；当电磁波传播至断层破碎带内部时，由于破碎的岩石胶结程度不同，致使反射的雷达波波形杂乱。
应用GPR软件得到雷达波场，其特征为：反射波强烈且振幅加强，同相轴错段。
有时候还可出现断面波和绕射波[Ⅷ]。
裂隙密集带主要存在于岩脉带及软弱夹层、断层影响带中，由于裂隙内有不均匀、不同成分的充填物，与周边围岩形成电性差异[Ⅸ]。
地质雷达学习资料
地质雷达学习资料在工程勘察中，常见的不良地质现象有：断层破碎带、裂隙带、富水带、岩溶洞穴、岩性变化带等。
以下分别采用了来自不同工区的地质雷达波形图对以上几种典型地质现象与地质雷达特征图像的对应关系进行分析。
2.1 完整岩体完整岩体一般介质相对均匀，电性差异很小，没有明显的反射界面，雷达图像和波形特征通常表现为：能量团分布均匀或仅在局部存在强反射细亮条纹；电磁波能量衰减缓慢，探测距离远且规律性较强；一般形成低幅反射波组，波形均匀，无杂乱反射，自动增益梯度相对较小。
该类岩体的探测和解释精度通常比较高，其典型图像见图1。
图 1 中最上面的几条水平强反射波同相轴为直达波和地表层受爆破松弛影响所致(6)。
图 1 完整岩体的地质雷达特征图像(6)爆破松弛所致2.2 断层破碎带和裂隙带断层是一种破坏性地质构造，其内通常发育有破碎岩体、泥或地下水等，介质极不均匀，电性差异大，且断层两侧的岩体常有节理和褶皱发育，介质均一性差。
而裂隙带通常存在于断层影响带、岩脉以及软弱夹层内，裂隙内也有各种不同的非均匀充填物，介电差异大。
他们一般都有明显的反射界面，这就为地质雷达创造了良好的应用条件。
在断层或裂隙带，其地质雷达图像和波形特征较为相似，通常表现为断层和裂隙界面反射强烈，反射面附近振幅显著增强且变化大；能量团分布不均匀，破碎带和裂隙带内常产生绕射、散射，波形杂乱，同相轴错断，在深部甚至模糊不清；电磁波能量衰减快且规律性差，特别是高频部分衰减较快，自动增益梯度较大；一般反射波同相轴的连线为破碎带或裂隙带的位置。
其典型地质雷达特征图像如图 2 和图3 所示。
图 2 断层破碎带地质雷达特征图像图 3 裂隙带的地质雷达特征图像虽然两者的雷达特征图像相似，但通过对比分析可大致把它们分辨开来：a. 断层破碎带的影响范围通常比裂隙带宽，在地质雷达图像上有较宽的异常反应。
相反的，裂隙带异常在雷达图像上一般表现为相对较窄的条带。
b. 断层破碎带的波幅变化范围通常比裂隙带大，而裂隙带的振幅一般为高幅。
地质雷达报告
地质雷达报告地质雷达 (Ground-Penetrating Radar，简称GPR) 是一种非侵入性的地质勘探工具，通过向地下发射电磁波并接收反射信号，用于探测地下结构和特征。
本报告旨在探讨地质雷达在地质工程和考古领域的应用，以及其优点和局限性。
一、地质雷达原理及技术特点地质雷达使用高频脉冲电磁波，一般在数兆赫到数千兆赫的频率范围内操作。
当电磁波遇到不同介质边界时，会发生反射、折射和散射。
地质雷达通过接收这些反射信号并进行处理分析，可以生成地下结构的剖面图像。
地质雷达具有以下技术特点：1. 非侵入性：地质雷达无需物理上接触地下，因此对目标地区没有破坏性。
2. 快速获取数据：地质雷达可以在短时间内收集大量数据，有效提高勘探效率。
3. 高分辨率：地质雷达可以提供较高的空间分辨率，可以检测到较小的地下结构特征。
4. 多功能应用：地质雷达不仅用于地质工程，还可以应用于考古学、环境监测等领域。
二、地质雷达在地质工程中的应用1. 地下管线检测：地质雷达可以准确检测地下管道的位置，帮助规划和维护地下设施。
2. 岩土勘探：地质雷达可以测定岩体的不同物理参数，如土壤含水量和密度等，为工程规划和设计提供依据。
3. 地下洞穴检测：地质雷达可以探测地下洞穴的位置和规模，帮助判断地下洞穴的稳定性和安全性。
4. 地质灾害预警：地质雷达可以监测地下水位变化、滑坡等地质灾害的迹象，提前预警风险。
三、地质雷达在考古学中的应用1. 遗址探测：地质雷达可以探测地下隐藏的古代建筑和遗址，帮助考古学家进行发掘和保护。
2. 文物勘探：地质雷达可以探测地下文物的位置和规模，为文物保护提供支持和指导。
3. 土壤分析：地质雷达可以分析土壤中的有机物和矿物质，为考古学家提供土壤成分和古代环境的信息。
四、地质雷达的优点和局限性地质雷达具有以下优点：1. 高效：地质雷达可以快速获取数据，提高勘探效率。
2. 高分辨率：地质雷达可以探测到较小的地下结构特征。
地质雷达课件(内部参考)
第一讲地质雷达的应用领域探地雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)，又称地质雷达，是近些年发展起来的高效的浅层地球物理探测新技术，它利用主频为数十兆赫至千兆赫兹波段的电磁波，以宽频带短脉冲的形式，由地面通过天线发射器发送至地下，经地下目的体或地层的界面反射后返回地面，为雷达天线接受器所接受，通过对所接受的雷达信号进行处理和图像解译，达到探测前方目的体的目的。
与传统的地球物理方法相比，探地雷达最大的优点就是具有快速便捷、探测精度高以及对原物体无破坏作用。
因此，探地雷达在道路建设和公路质量检测领域已逐渐被认识到并广泛应用起来。
地质雷达自上世纪80年代中期开始应用至今将近20年了，其应用领域逐渐扩大，在考古、建筑、铁路、公路、水利、电力、采矿、航空各领域都有重要的应用，解决场地勘查、线路选择、工程质量检测、病害诊断、超前预报、地质构造等问题。
1.1 工程场地勘察地质雷达最早用于工程场地勘查，解决松散层厚度分布，基岩风化层分布，以及节理带断裂带等问题。
有时也用于研究地下水分布，普查地下溶洞、人工洞室等。
在粘土补发育的地区，探查深度可达20m以上，效果很好。
1.2 埋设物与考古探察考古是地质雷达应较早的领域，在欧洲有成功的实例，如意大利罗马遗址考古、中国长江三峡库区考古等项目都应用了雷达技术。
利用雷达探测古建筑基础、地下洞室、金属物品等。
在现今城市改造中，有时也需要了解地下管网，如电力管线、热力管线、上下水管线、输气管线、通信电缆等，这对于地质雷实是很容易的。
目前地质雷达为地下管线探测发展了高分辨3D探测系统及软件，如PATHFINDER雷达、R I S-2K/S等雷达都可以胜任这类工作，不但可探测到水平位置分布，还可以确定其深度，得到三维分布图。
雷达考古雷达探测管道1.3 工程质量检测工程检测近年应用领域急速扩大，特别是在中国的重要工程项目中，质量检测广泛采用雷达技术。
铁路公路隧道衬砌、高速公路路面、机场跑道等工程结构普遍采用地质雷达检测。
综合地球物理方法在浅地表高阻采空区探测中的应用
综合地球物理方法在浅地表高阻采空区探测中的应用收稿日期:20220814;修订日期:20230519;编辑:曹丽丽基金项目:山东省科学技术厅,山东省自然科学基金青年项目 鲁西李屯矽卡岩型富铁矿床F e 同位素示踪及巨量铁质富集机理研究 (Z R 2022Q D 073)作者简介:杨楠(1985 ),女,山东泰安人,高级工程师,主要研究方向为资源勘查;E m a i l :t a yn 85@126.c o m *通讯作者:曲泽良(1990 ),男,山东文登人,工程师,主要从事地质勘查等研究工作;E m a i l :186********@163.c o m杨楠,曲泽良*(山东省煤田地质规划勘察研究院,山东济南 250102)摘要:某建筑用地位于原瓦庄煤矿矿界范围内,场地及周边曾进行过多期次的煤矿资源开采活动,形成诸多煤矿采空区,且有一封闭的瓦庄煤矿斜井待探查㊂通过现场踏勘㊁资料收集㊁分析及研究,采用高密度电阻率法和地质雷达综合地球物理方法对采空区进行勘察,重点探测废弃巷道的位置㊁埋深及走向等信息㊂根据探测目的要求,设计高密度测线2条㊁雷达测线6条,分别采用频率为100MH z 和40MH z 雷达天线进行现场探测,获取了地下0~30.0m 深度范围的地质信息,查明了废弃巷道的分布范围㊁埋深及走向,后经钻探验证,采空区特征参数准确㊂本次探测成果为未来进行浅地表非积水高阻采空区的探查提供了基本思路与技术方法,同时也为后续场地稳定性及建筑适宜性评价提供了基础资料㊂关键词:采空区;高密度电法;地质雷达;综合地球物理方法中图分类号:P 345 文献标识码:A d o i :10.12128/j.i s s n .16726979.2023.08.005引文格式:杨楠,曲泽良.综合地球物理方法在浅地表高阻采空区探测中的应用[J ].山东国土资源,2023,39(8):2936.Y A N G N a n ,Q UZ e l i a n g .A p p l i c a t i o no f C o m p r e h e n s i v eG e o p h y s i c a lM e t h o d s i n t h eE x p l o r a t i o no fH i ghR e s i s -t i v i t y M i n e do u tA r e a s o nS h a l l o wS u r f a c e [J ].S h a n d o n g La n da n dR e s o u r c e s ,2023,39(8):2936.0 引言一直以来,煤炭都是中国的主要能源和重要战略物资,2021年,传统化石能源(石油㊁天然气及煤炭等)占中国一次能源消费比重高达83%,煤炭占比高达55%[1]㊂煤炭资源对我国经济发展起到了不可替代的作用[13]㊂但在煤矿开采后形成了大量的煤矿采空区,严重危及国家安全㊁群众生命和财产安全,而且使中心城区被限制在狭小的空间,严重限制了城市的布局发展㊂近年来,随着经济的快速发展,城市用地日趋紧张,城区面积急剧扩张,原来的煤矿采空区可能成为未来的工程建设中心,工业与民用建筑工程建设已无法避让煤矿采空区[4]㊂探明采空区位置㊁深度及范围,及时采取措施进行治理,消除安全隐患,对工程建设具有重要意义[5]㊂ 目前采空区探测方法很多,利用钻探方法为主进行采空区勘察具有直观的优点,但投入工作量大㊁效率低㊂而物探方法具有快速㊁无损探测等优势而得到广泛应用[6]㊂目前大埋深㊁大尺度充水采空区的探测方法较多,主要采用瞬变电磁法㊁2D 或3D 地震勘探㊁C S AMT ㊁被动源面波法及跨孔地球物理方法等[716]㊂而采用地球物理方法探测浅地表小尺度非充水高阻采空区研究相对较少㊂本文针对小埋深㊁小尺度㊁非完全塌陷㊁非充水的空废弃斜巷为研究对象,以高阻低介电常数的空巷道与围岩存在明显的物性差异为基础,运用高密度电阻率法和地质雷达综合地球物理方法对采空区进行勘察,取得了较好的应用效果,利用多种成熟的物探方法进行采空区勘察,可以克服单一物探方法本身的缺陷,相比新型物探㊃92㊃第39卷第8期 山东国土资源 2023年8月技术,具有更好的可靠性㊁经济性和适宜性特点[6]㊂1地质概况及地球物理特征1.1区域地质概况本勘探场地下方分布的基岩为石炭系本溪组㊁太原组,二叠系山西组㊁下石盒子群㊁上石盒子群,上覆第四系松散土层㊂受采煤地面塌陷的影响,目前场地北部地面塌陷区域地面高程一般在29.5~30.5 m,南部未塌陷区域地面高程一般在31.5~32.5m㊂拟建场地位于大吴背斜北翼,地层总体走向NW S E,倾向N E,倾角35ʎ~50ʎ㊂场内断裂构造主要为S E向的F13断层,从场地中部通过,走向S E20ʎ,倾向N E,倾角75ʎ~80ʎ,落差150~250m,属正断层,区域长度3.2k m㊂该断层隐伏于第四系之下,为非全新活动断裂(图1)㊂1 用地范围;2 3煤工作面;3 3煤下层煤工作面;4 3煤工作面编号及开采年代;5 3煤层顶标高等值线;6 3煤煤巷;7 3煤岩巷;8 钻孔钻孔名称煤层厚度;9 采煤立井;10 拟探测区域;11 斜井井口图1探测区域周边地质概况勘探场地位于原瓦庄煤矿矿界内,拟建场地下方巷道分布极为复杂,根据资料及现场调查,拟探测废弃斜巷呈直墙半圆拱形,浆砌石支护,拱部喷浆支护㊂斜井曾发生过几次冒顶事故,并于2003年9月在深度30m位置冒落到地表,形成塌陷坑,采用支护后回填处理㊂1.2地球物理场特征完整的煤系地层具有典型的层状结构,当煤层开采形成采空区或巷道后,将形成局部的不连续异常结构体,其原有的应力平衡状态也将被破坏,上覆岩层在无支撑状态或临时支护逐渐失效过程中开始发生塌陷㊁冒落变形,从采空区的底板开始由下而上形成了冒落带㊁裂隙带和弯曲带3个不同的变形单元[16],同时地层的电性将发生明显变化㊂若以采空区围岩地层为背景场,采空区充水则表现为低阻高介电常数特征,若采空区无水㊁少水㊁被干燥的冒落带坍塌物或空气充填,则高阻低介电常数特征明显㊂结合已知的地质资料分析,本次探测的废弃巷道局部垮塌为非充水空洞,与围岩相比表现为高阻电性特征㊂因此废弃斜巷与周围岩层存在明显的电阻率差异,为利用高密度电法探测废巷提供良好的地球物理前提[17]㊂本次探测废弃巷道埋深0~30m,属于浅地表勘探㊂由地质资料可知,废弃巷道周围为黏土层,相对介电常数15~30,如果巷道充水,介电常数会显著增大,可达到50以上㊂如果巷道为空腔非充水状态,相对介电常数与空气相同接近于1,加之巷道周围的支护多为致密的硬度较大岩块或混凝土,相对介电常数为8左右,因此无论是巷道周边支护还是巷道空腔均与周围的黏土地层的电性存在较大差异,为运用地质雷达探测空气充填空腔状废弃巷道采空区奠定了理论基础㊂2野外工作方法本次探测目标体为废弃斜巷,埋深地表井口标识位置沿巷道方向逐渐增加,斜巷截面积较小,为了达到理想的效果,拟采用小电极间距高密度电阻率法和高分辨分辨率的地质雷达进行综合探测㊂2.1高密度电阻率法基本原理高密度电阻率法原理与常规电阻率法相同㊂它利用地下介质间的电性差异,通过供电电极A㊁B向地下供电流I,然后在M㊁N极间测量电位差ΔV,从而可求得该点(M㊁N之间)的视电阻率值(图2)㊂根据实测的视电阻率剖面进行计算分析,便可获得地层中的电阻率分布情况,从而可以划分地层,确定异常地层等[18]㊂K为装置系数,是一个只与电极的空间位置有㊃03㊃关的物理量[19]㊂图2电阻率法勘探原理示意图高密度电阻率法是将传统的电测深法和电剖面法相结合,该方法拥有多装置㊁多极距的特点,所以一次布极,便可进行多装置数据采集,并且利用比值参数,使得异常信息更为清晰㊂与传统的电阻率方法相比,高密度电法具有数据采集量大㊁效率高㊁成本低㊁智能跑极㊁抗干扰能力强等优点,在数据采集过程中可以很大程度上避免人为操作出现的误差[20]㊂目前高密度电阻率法常用的装置包括四极排列的温纳装置(α装置)㊁偶极装置(β装置)㊁微分装置(γ装置)及三极装置和二极装置(图3)㊂本次测量采用温纳装置进行[21]㊂(a) 温纳(α)装置;(b) 偶极(β)装置;(c) 微分(γ)装置;(d) 三极装置;(e) 二极装置图3高密度电阻率法常用的装置2.2地质雷达基本原理探地雷达法是通过发射天线向地下发射高频电磁波,电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的界面时发生反射,由于地下介质的介电常数和分布形态的不同,电磁波在介质中的传播路径㊁场强与波形也不同㊂分析电磁波的旅行时间㊁幅度与波形等资料,来推断介质的结构及电性等信息㊂当地下有空洞㊁裂缝或富水带时,该类介质的介电常数会发生显著变化,与围岩相比存在明显电性差异,地质雷达在地表能接收到明显的反射波,成果剖面上表现为波形多次震荡且杂乱分布㊁强反射等特征,由此,便可定位地质异常体(图4)㊂(a) 野外数据采集图;(b) 地质雷达剖面图4地质雷达探测原理示意图地质雷达的野外观测方式包括剖面法㊁多次覆盖法和宽角法,其中剖面法发射天线(T)和接收天线(R)以固定间隔沿测线同步移动的一种观测方式,发射天线和接收天线同时移动一次便获得一个记录,施工效率高㊁工作方便,是目前地质雷达最常用的野外工作方法[2223]㊂2.3测线布置为了达到探测煤矿废弃斜巷的目的,在距废弃巷道入口(已知)位置35.0m范围内,利用地质雷达分辨率高㊁施工方便的优点布置测线6条,因施工场地地表条件复杂,测线根据现场情况布置,间距3.0 ~7.0m不等,随斜巷埋深的增加测线间距逐渐增大㊂距离巷道入口较近的区域的D1D4测线采用100MH z屏蔽天线进行探测,随着斜巷深度的增大,探测深度达到了100MH z天线的极限,故D5和D6测线采用大深度的40MH z非屏蔽天线进行探测,以获取深部地质信息㊂随着斜巷深度进一步加大,地质雷达采集数据的信噪比显著降低,为了进一步明确巷道的走向和埋深信息,在距离巷道入口31.0m和46.0m处分别布置2条高密度电阻率法测线L1和L2,线间距为15.0m,进一步查明巷道深部延展信息(表1)㊂表1工作量统计表序号工作方法测线数量完成工作量/m测量点点距/m 1高密度电阻率勘探2202.01082.0 2地质雷达勘探6123.612360.1㊃13㊃3资料处理与解释3.1高密度电阻率法数据处理解释高密度电阻率法实测数据首先进行测点坐标和数据格式转换,其次采用畸变点剔除或滑动平均方法消除随机干扰的影响,最后运用R e s2d i n v软件进行初始模型构建,采用最小二乘法进行反演计算[24],获取每条测线的视电阻率断面图㊂浅地表巷道为不充水巷道,呈现高阻特征,第四系土层为低阻特征㊂依据以上原则对反演剖面进行定量解释,划定了本次勘探的异常区(表2)㊂测线L1㊁L2在场地中心位置近EW走向,从图5㊁图6可以看出,埋深6.0m以上地层视电阻率呈高阻特征,横向分布不连续,主要与废弃矿区杂填和地表不均匀塌陷有关,8.0m以下地层电阻率呈现低阻特征,主要为第四系土层的反应,其中测线L1水平位置36.0~45.0m,埋深22.0~26.0m,测线L2水平位置40.0~50.0m,埋深26.0~30.0m,存在2处相对高阻区,横向视电阻率断面图等值线色谱不连续,推测该异常为未充水废弃斜巷的反映㊂表2高密度电阻率剖面异常统计表测线编号异常区水平位置/m埋深/m异常类型L136.0~45.022.0~26.0废弃斜巷L240.0~50.026.0~30.0废弃斜巷图5测线L1视电阻率反演成果图图6测线L2视电阻率反演成果图㊃23㊃3.2地质雷达数据处理与分析地质雷达数据处理主要包括背景噪声去除㊁直达波拾取㊁指数增益㊁带通滤波㊁反褶积㊁电磁波速度估算㊁探测深度计算,探测成果为雷达发射波剖面㊂通过现场已知点条件实验及速度分析技术,时深转换的电磁波传播速度取0.09m/n s㊂如图7㊁图8所示,地质雷达成果图存在5处异常区(表3),该类区域雷达波同相轴错断特征明显㊁反射波能量显著增强,低频信号较丰富[25],雷达剖面横向对比变化特征明显,推测为煤矿斜井的异常特征㊂选取有代表性的D1㊁D5剖面进行解释㊂(a) 测线D1地质雷达探测成果图(100MH z天线);(b) 测线D2地质雷达探测成果图(100MH z天线);(c) 测线D3地质雷达探测成果图(100MH z天线)图7地质雷达探测成果图㊃33㊃(a ) 测线D 4地质雷达探测成果图(40MH z 天线);(b ) 测线D 5地质雷达探测成果图(40MH z 天线);(c ) 测线D 6地质雷达探测成果图(40MH z 天线)图8 地质雷达探测成果图表3 地质雷达剖面异常统计表测线编号异常点位/m 埋深/m推断异常类型D 112.0~16.05.0~8.0巷道D 210.0~13.56.0~9.0巷道D 39.0~13.07.8~10.0巷道D 411.5~14.012.0~15.0巷道D 512.0~14.015.0~18.0巷道D 6无明显异常超出探测深度3.2.1 100MH z 地质雷达天线典型剖面解释测线D 1采用的是高分辨率100MH z 屏蔽天线,有效探测深度为12.0m 左右㊂成果剖面如图7所示,异常区A 横向分布范围12.0~16.0m ,埋深5.0~8.0m ,结合勘探区域地层概况,推测该异常为废弃斜巷的反映㊂3.2.2 40MH z 雷达天线典型剖面解释为达到探测目标深度,测线D 5采用40MH z 非屏蔽天线,有效探测深度约22.0m ㊂D 5测线如图8(b )所示,异常区E 的横向分布范围为12.0~14.0m ,埋深15.0~18.0m ㊂结合勘探区域地层概㊃43㊃况,推测异常E为废弃斜巷的反映㊂测线D6剖面埋深22.0m以下几乎没有有效信号,说明40MH z 天线有效探测深度为22.0m(图8c)㊂3.3综合分析结合地质任务,根据高密度电阻率法和地质雷达法各自的特点,充分利用了地质雷达和高密度电阻率法分辨率高的优点,最终获得了废弃斜巷的位置㊁埋深及走向㊂该方案兼顾场地条件㊁施工效率和勘探精度等因素,将高密度电阻率法和复合天线地质雷达法有机结合,取得较好的探测效果,调查成果的综合解释图如图9㊂1 高密度测线;2 高密度探测异常区;3 地质雷达测线;4 雷达探测异常区;5 验证钻孔;6 斜井井口;7 断层;8 3煤顶板等高线;9 采空区边界;10 矿界;11 推测斜巷位置图9高密度电阻率法及地质雷达探测成果综合解释图为验证探测效果,在X J1和X J2位置布设两个验证钻孔,其中X J1孔在20.0m位置揭露斜井拱顶,在24.0m位置揭露了斜井井底,且在23.0m附近出现了斜巷残余浮煤㊂X J2孔位置在27.4~29.6 m位置揭露了斜巷直墙,浆砌石砌筑,砌体为灰岩块石,充分验证了探测成果的准确性㊂4结论本文采用高密度电阻率法和复合天线地质雷达综合地球物理方法进行浅地表小尺度㊁非充水高阻废弃巷道进行探测,充分利用了地质雷达分辨率高㊁施工效率高和高密度电阻率法分辨率高㊁对高阻异常体灵敏等优点,实现了不同深度地下目标体的快速㊁无损㊁精细探测,查明了拟建场地斜巷的位置㊁走向及埋深,为后续钻探工作提供指向作用,节约了时间,降低了经济成本㊂浅地表小尺度非充水高阻采空区的调查一直以来是地球物理探测的难点,本文采用高密度电阻率法和复合地质雷达方法,实现了对废弃斜巷的快速高效探测,后经钻探验证探测成果准确可靠㊂本文的研究成果为浅地表小尺度煤矿采空区的探测提供了一个切实可行的技术方法,尤其对浅地表高阻采空区的探测具有重要的借鉴意义㊂参考文献:[1]侯梅芳.碳中和目标下中国能源转型和能源安全的现状㊁挑战与对策[J].西南石油大学学报(自然科学版),2023,45(2):110.[2]张德强,张进德,白光宇,等.采煤塌陷区稳定性分析研究[J].水文地质工程地质,2012,39(5):5.[3]李凤明.我国采煤沉陷区治理技术现状及发展趋势[J].煤矿开采,2011,16(3):3.[4]郭建,邵光宇,周兴涛,等.深层采空区勘察工作方法探讨:以鲁西莱芜官厂村煤矿采空区为例[J].山东国土资源,2022,38(7):4348.[5]丁永红.采空区综合物探技术分析及应用[J].煤炭科技,2021,42(4):2830.[6]赵彤,王雨辰,李根云,等.综合物探方法在煤矿采空区勘察中的应用:以济南市钢城区某项目为例[J].山东国土资源,2022, 38(3):2733.[7]任喜荣,李欣,周志杰.等值反磁通瞬变电磁法在金矿采空区探测中的应用[J].物探与化探,2023,47(2):540546. 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项目八隧道实体地质雷达检测
项目八隧道实体地质雷达检测知识目标：1.熟悉TerraSIRch SIR-3000地质雷达用户手册；2.掌握TerraSIRch SIR-3000地质雷达操作规程；3.掌握TerraSIRch SIR-3000地质雷达仪器调试和参数设置；4.掌握TerraSIRch SIR-3000地质雷达数据处理方法。
能力目标：1.能够操作TerraSIRch SIR-3000对隧道厚度进行检测；2.能够进行TerraSIRch SIR-3000地质雷达仪器调试和参数设置；3.能够独立完成TerraSIRch SIR-3000地质雷达采集数据的处理。
一、主要仪器设备及工作原理图2-11 SIR3000主机图2-12400兆天线二、仪器工作原理检测采用美国生产的便携式地质探测仪（型号：TerraSIRch SIR-3000），以下简称“地质雷达”。
该仪器具有携带方便、采集速度快、水平和垂直位置精度高等优点。
地质雷达检测原理是利用高频电磁波（主频为数十至数百乃至数千兆赫）以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线传入地下，经地下地层或目的物反射后返回地面，被天线接收（对于叠加的不同介质，脉冲原理类似），发射天线和接收天线合成在一起。
如图2-13所示。
图2-13 地质雷达工作原理以上过程在仪器显示界面上形成以横坐标为扫描或者距离(用时间模式测量显示的距离不正确，需要以扫描进行距离归一化)，纵坐标为时间（这里显示的时间是电磁波从发射到接收的总时间）或者距离（以时间和介电常数对应的波速计算得来）的图像。
由于不同介质之间，不同属性（湿润程度等）的同种介质的介电常数的差异使得其反射波的相位和振幅的差异形成不同的图像。
我们通过反射波的相位，振幅，波的同向轴形态特征，以及波的频谱特性，并结合目标结构中的各种已知结构来分析判断地质结构等，如图2-14所示。
图2-14 地质雷达扫描波形图雷达扫描图像的清晰度和测量范围与天线关系最为密切。
不同频率天线的测深能力不同，频率越低，探测深度越大，但分辨率越小。
地质雷达介绍ppt课件
g
e4r
满足Qs+Q>0的距离 ，称为探地雷达的探测距离，亦 即处在距离 r 范围内的目的体的反射信号可以为雷达 系统所探测。
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1.2 探测距离
与选用的天线频率、地下介质的相对介电常数、电导率相关
对于铜、铁等良导电媒介质，其电导率σ很大，衰减常 数β也很大，因此，电磁波在良导电媒质中传播时，场 矢量的衰减很快，电磁波只能透入良导体表面的薄层内 （电磁波只能在导体以外的空间或电介质中传播），这 种现象称为趋肤效应。电磁波透入导体内的深度称为穿
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1．电磁波在介质中的传播速度
探地雷达测量的是地下界面的反射波的走时，为了获取地 下界面的深度，必须要有介质的电磁波传播速度 v ，其值为
v [ ( 1 ( )2 1)]1/ 2
2
α为相位系数，σ为导电率（1/ρ），ε为介电系数， μ为磁导率
7
绝大多数岩石介质属非磁性、非导电介质，常常满
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EKKO 系列 EKKO 100增强型
E K K O 1 0 0 0 型
Noggin 250型
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SIR 系列
匹配天线
SIR3000型（最新）
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美国GSSI自行生产的天线
3207型
Next
5103型
5100型
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Radarteam定制的天线 Subecho 70型
屏蔽Subecho 200型 屏蔽天线900型
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探地雷达工作原理示意图
发射天线
接收天线
直达波
目标体 反射波
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• 超高频电磁波（10MHz－5000MHz） • 由于地下介质往往具有不同的物理特性，如介质的介电
性、导电性及导磁性差异，因而对电磁波具有不同的波 阻抗，进入地下的电磁波在穿过地下各地层或管线等目 标体时，由于界面两侧的波阻抗不同，电磁波在介质的 界面上会发生反射和折射，反射回地面的电磁波脉冲其 传播路径、电磁波场强度与波形将随所通过介质的电性 质及几何形态而变化，因此，从接收到的雷达反射回波 走时、幅度及波形资料，可以推断地下介质或管线的埋 深与类型。
地质雷达PPT演示课件
子波的频率成分与天线的主频相近，持续 一个半到两个周期，后续震相略有衰减。
12
3.2 地质雷达波组识别的三个要点
反射波的振幅和方向 反射波的频谱特性 反射波同相轴的形态特征
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3.3 反射层波组的识别
识别反射波组的标志为同相性、相似性、 反射波形特征等。
地质雷达在各种复杂的施工环境中的广泛应用， 面临着各种干扰源的影响。如何去除这些干扰成 为摆在工程人员面前日益紧要的问题之一。
提高处理方法，减少问题的多解性，减少在处理 解释中对人员经验的依赖。尤其在资料的解释过 程中，如何识别不同特征波形对应的地下异常分 布成为提高探测成果质量的关键问题。
确定具有一定形态特征的反射波组是反射 层识别的基础，而反射波组的同相性与相 似性为反射层的追踪提供依据。
通过对比地质雷达反射波图像与钻探结果， 建立测区地层的反射波组特征。根据反射 波组的特征就可以在地质雷达反射波图像 剖面中拾取反射层。
14
3.4 典型目标体的波组特征
基岩的波组特征 地层界面的波组特征 地下管道的波组特征 水底地形的波组特征 第四系含水地层的波组特征 地下空洞的波组特征 地下埋藏物的波组特征
地质雷达数据处理、解释 及其在工程勘查中的应用
地球探测科学与技术学院 指导老师：田钢教授 答辩人：范秦军
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主要内容
一 绪论 二 地质雷达数据处理方法 三 地质雷达资料的解释 四 地质雷达在工程勘查中的应用 五 结束语
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一 绪论
地质雷达技术发展历史 问题的提出 本文主要工作
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1.1 地质雷达技术发展历史
水域断裂调查 陆上工程勘查试验
地质雷达原理
地质雷达原理第一篇：地质雷达原理地质雷达是目前分辨率最高的工程地球物理方法，在工程质量检测、场地勘察中被广泛采用，近年来也被用于隧道超前地质预报工作。
地质雷达能发现掌子面前方地层的变化，对于断裂带特别是含水带、破碎带有较高的识别能力。
在深埋隧道和富水地层以及溶洞发育地区，地质雷达是一个很好的预报手段。
1、基本原理探地雷达是一种用于确定地下介质分布情况的高频电磁技术，基于地下介质的电性差异，探地雷达通过一个天线发射高频电磁波，另一个天线接收地下介质反射的电磁波，并对接收到的信号进行处理、分析、解译。
其详细工作过程是：由置于地面的天线向地下发射一高频电磁脉冲，当其在地下传播过程中遇到不同电性（主要是相对介电常数）界面时，电磁波一部分发生折射透过界面继续传播，另一部分发生反射折向地面，被接收天线接收，并由主机记录，在更深处的界面，电磁波同样发生反射与折射，直到能量被完全吸收为止。
反射波从被发射天线发射到被接收天线接收的时间称为双程走时t，当求得地下介质的波速时，可根据测到的精确t值折半乘以波速求得目标体的位置或埋深，同时结合各反射波组的波幅与频率特征可以得到探地雷达的波形图像，从而了解场地内目标体的分布情况。
一般，岩体、混凝土等的物质的相对介电常数为4—8，空气相对介电常数为1，而水体的相对介电常数高达81，差异较大，如在探测范围内存在水体、溶洞、断层破碎带，则会在雷达波形图中形成强烈的反射波信号，再经后期处理，能够得到较为清晰的波形异常图。
在众多地质超前预报手段中，使用探地雷达预报属于短期预报手段，预报距离与围岩电性参数、测试环境干扰强弱有关。
一般，探地雷达预报距离在15~35米。
2、探地雷达在勘查中的基本参数①数电磁脉冲波旅行时式中：z-勘查目标体的埋深；x-发射、接收天线的距离（式中因z>x,故X可忽略）；v-电磁波在介质中的传播速度。
②电磁波在介质中的传播速度式中：c—电磁波在真空中的传播速度（0.29979m/ns）;—介质的相对介电常数，—介质的相对磁导率（一般）③电磁波的反射系数电磁波在介质传播过程中，当遇到相对介电常数明显变化的地质现象时，电磁波将产生反射及透射现象，其反射和透射能量的分配主要与异常变化界面的电磁波反射系数有关：式中：r —界面电磁波电场反射系数；—第一层介质的相对介电常数；—第二层介质的相对介电常数。
地质雷达操作规程
地质雷达操作规程严格依据规范,适用于各种地质雷达的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0.5n、A/D模数转换不低于16位；（4）计时误差小于1n；（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。
严格依据规范,适用于各种地质雷达的操作规程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。
地质雷达检测报价明细表
地质雷达检测报价明细表
1. 项目信息，包括委托单位名称、联系方式、项目地点等基本信息。
2. 服务内容，详细描述地质雷达检测的具体服务内容，比如测量范围、深度、数据处理等。
3. 报价细则，列出每项服务的具体报价，包括设备租赁费、人员费用、数据处理费用等。
4. 技术规格，对使用的地质雷达设备的技术参数和性能进行详细说明，包括频率范围、探测深度、分辨率等。
5. 交付标准，说明报告的格式、交付周期、数据质量要求等。
6. 其他条款，可能包括付款方式、违约责任、保密协议等其他相关条款。
地质雷达检测报价明细表的编制需要充分考虑项目的具体要求和实际情况，确保报价明细表清晰准确地反映了服务内容和费用构
成，以便委托单位能够全面了解服务内容和费用构成，做出准确的决策。
在实际编制报价明细表时，需要与客户充分沟通，了解其需求和要求，以便提供符合实际情况的报价明细表。
同时，也需要考虑市场行情、设备租赁费用、人员成本等因素，合理确定报价，确保既能满足客户需求，又能保障服务质量和企业利润。
总之，地质雷达检测报价明细表是一份重要的商务文件，它需要全面准确地反映服务内容和费用构成，以便委托单位和服务提供方能够在公平、合理的基础上达成合作。
矿产勘查中的深部找矿技术考核试卷
1. P波S波
2.电导率
3.红外遥感
4.重力场物质密度
5.地球化学异常
6.岩心钻探反循环钻探
7.矿体磁性地质构造
8.介电常数电导率
9.数据处理
10.地震法电磁法磁法勘探
四、判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. √
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题（参考）
1.深部找矿技术对于解决我国浅部矿产资源日益枯竭的问题具有重要意义。它在矿产勘查中的应用主要包括确定矿体位置、大小、形态和品位等，提高勘查效率和准确性。
5.地球化学找矿方法中，______是寻找金属矿床的重要手段。
答题括号：__________
6.深部找矿中，钻探技术可以分为______和______。
答题括号：__________和________
7.磁法勘探中，地磁异常可以由______和______引起。
答题括号：__________和________
D.地震法
6.在矿产勘查中，以下哪些方法可以用来确定矿体的位置和规模？()
A.遥感技术
B.地质调查
C.钻探法
D.地球化学法
7.深部找矿中，以下哪些因素会影响重力法勘探的结果？()
A.地下矿体的密度
B.地形变化
C.地球自转
D.潮汐变化
8.以下哪些方法可以用于确定矿体的深度和倾角？()
A.地震法
B.磁法勘探
答题括号：__________
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述深部找矿技术的意义及其在矿产勘查中的应用。
答题括号：__________
地质雷达实验报告
地质雷达实验报告地质雷达实验报告概述地质雷达是一种利用电磁波进行地下勘探的仪器，它可以探测地下的岩层、矿藏、地下水等信息。
本次实验旨在使用地质雷达对某地区进行勘探，以研究地下结构和地质特征。
实验目的1.了解地质雷达的原理和工作方式；2.探究地质雷达在地下勘探中的应用；3.研究地下结构和地质特征。
实验步骤1.选择实验区域：在实验前，我们选择了一个具有代表性的地区，该地区有着复杂的地质结构和丰富的地下资源，适合进行地质雷达勘探。
2.设置地质雷达参数：根据实际需求，我们设置了地质雷达的工作频率、脉宽、采样率等参数，以获得最佳的勘探效果。
3.进行数据采集：将地质雷达设备放置在地面上，通过移动设备，我们采集了一系列地下数据。
在数据采集过程中，我们注意到地下不同深度的物质对电磁波的反射和透射特性，这为后续数据分析提供了重要的依据。
4.数据处理与分析：通过对采集到的数据进行处理和分析，我们得到了地下的反射和透射特性图像。
根据图像的变化和特征，我们可以推测地下的岩层、矿藏、地下水等信息。
5.地质解释与结论：根据数据分析结果，我们对实验区域的地质结构进行了解释和研究。
我们发现了一些地下水脉络、岩层的变化以及可能存在的矿藏等。
这些发现对于地质勘探和资源开发具有重要的意义。
实验结果与讨论通过地质雷达的勘探，我们获得了一系列有关地下结构和地质特征的信息。
首先，我们发现了实验区域地下水脉络的分布情况。
这对于地下水资源的开发和利用具有重要的指导意义。
其次，我们观察到了地下岩层的变化情况，这对于地质构造的研究和地质灾害的预测具有重要的意义。
最后，我们还发现了一些可能存在的矿藏，这为矿产资源的勘探和开发提供了线索。
然而，地质雷达在实际应用中还存在一些局限性。
首先，地质雷达的探测深度有限，对于较深的地下结构无法进行有效的勘探。
其次，地质雷达在复杂地质环境下的应用受到一定的限制，如地下含水层和岩层的干扰等。
此外，地质雷达的数据处理和解释需要经验丰富的地质学家参与，这对于一般用户来说可能存在一定的难度。
地质雷达实施方案范文
地质雷达实施方案范文地质雷达是一种用于地下勘探的高新技术设备，能够通过电磁波的反射来获取地下物质的信息，对于地质勘探、地下管线检测、隧道工程等领域具有重要的应用价值。
为了有效地实施地质雷达勘探工作，制定一份科学合理的实施方案至关重要。
下面将介绍一份地质雷达实施方案范文，以供参考。
一、前期准备在实施地质雷达勘探工作之前，首先需要进行充分的前期准备工作。
包括但不限于：确定勘探区域范围，获取相关地质地图和资料，了解地下情况，制定勘探方案，确定勘探区域的许可和权属情况，准备必要的勘探设备和人员等。
二、现场勘探在前期准备工作完成后，需要进行现场勘探工作。
首先，对勘探区域进行详细的实地勘察，了解地形地貌、土壤类型、地下水情况等基本地质信息。
然后，根据勘探方案，选择合适的地质雷达设备，进行勘探线路的布设和测量工作。
在勘探过程中，需要注意设备的使用方法和操作规范，确保勘探数据的准确性和可靠性。
三、数据处理与分析完成现场勘探后，需要对采集到的地质雷达数据进行处理和分析。
首先，对原始数据进行整理和清洗，去除干扰和噪音，提取有效信息。
然后，利用地质雷达数据处理软件进行数据处理和分析，得出地下物质的位置、性质和分布情况。
最后，根据分析结果，编制地质雷达勘探报告，提出相应的建议和意见。
四、成果应用与总结最后，根据地质雷达勘探的成果，可以进行相应的应用和总结工作。
将勘探成果应用于地质勘探、工程建设、资源开发等领域，为相关领域的决策提供科学依据。
同时，对地质雷达勘探工作进行总结和评估，总结经验教训，完善实施方案，提高勘探效率和成果质量。
总结：地质雷达实施方案的制定和实施是地质勘探工作中的重要环节，科学合理的实施方案可以提高勘探效率和成果质量，为相关领域的发展和决策提供有力支持。
希望以上地质雷达实施方案范文能够为相关工作提供一定的参考和借鉴，促进地质雷达技术在实际应用中的发挥。
2023年试验检测师之桥梁隧道工程基础试题库和答案要点
2023年试验检测师之桥梁隧道工程基础试题库和答案要点单选题（共40题）1、监控量测项目主要分为必测项目和选测项目,其中选测项目是必测项目的扩展和补充。
（3）.多点位移计埋设时,一般采用（）进行锚固。
A.药包锚固剂B.螺栓C.焊接D.灌注水泥浆【答案】 D2、隧道混凝土衬砌严禁使用含氯化物的水泥，对于钢筋混凝土，潮湿环境下氯化物含量不得超过水泥含量的（）。
A.0.1%B.0.2%C.0.3%D.0.5%【答案】 A3、可用于碳化深度检测的酚酞酒精溶剂的浓度为（）。
A.0.5%~1%B.1%～2%C.5%~10%D.75%4、碎石土地基承载力基本容许值可以根据土的()确定.A.类别和密实程们个八B.类别和强度二8C.强度和密实程度D.类别和天然孔隙比【答案】 A5、一般桥梁荷载试验的任务不包括以下哪点（）。
A.检验桥梁设计与施工质量B.评定桥梁结构的实际承载力C.验证桥梁结构设计理论和设计方法D.提高载荷等级【答案】 D6、关于煤层瓦斯预报错误的是()A.接近煤层前在距煤层15-20m(垂距)处开挖掌子面上钻1个超前钻孔，初探煤层位置B.距初探煤层位置10m(垂距)处开挖子面上钻3个超前钻孔，分别探测开挖掌子面上方及左右部位煤层位置C.穿越煤层箱在煤层垂距小于安全距离处的开挖掌子面进行瓦斯突出危验性预测D.穿越煤层前瓦斯突出危险性预测方法有瓦斯压力法、综合指标法、钻属指标法钻孔瓦斯出初速度法、“R”指标法等，选出两种方法相互验证7、钢绞线强度标准值一般是根据（）确定的。
A.屈服强度B.抗拉强度C.名义屈服强度D.与强度无关【答案】 B8、隧道开挖是控制施工工期和造价的关键工序，保证开挖质量，为围岩的稳定和支护创造良好条件。
（5）.《公路工程质量评定检验标准》规定隧道（）为一个断面，或目测疑似超欠挖断面。
（2018检师真题）A.10mB.20mC.50mD.100m【答案】 B9、隧道防水注浆结束后，宜采取钻孔取芯法对注浆效果进行检查，检查孔的数量应不少于注浆孔总数的（）且不少于3个。
地质雷达在隧道超前预报中遇到破碎带时的特征图像分析
地质雷达在隧道超前预报中遇到破碎带时的特征图像分析摘要：地质雷达法是一种用于探测地下介质分布的广谱电磁技术。
地质雷达法操作简单、占用施工时间短、能灵活适用掌子面空间、成本较低，在工程上的应用很多。
对于破碎岩体、溶洞的探测，地质雷达效果较好。
这里介绍地质雷达图形中破碎带破碎岩体的识别与分析。
关键词：地质雷达，超前预报，破碎带1 引言地质雷达（GroundPenetratingRadar ，简称GPR）方法是一种用于探测地下介质分布的广谱（1MHz—1GHz）电磁技术。
地质雷达的原理是电磁波反射法，用一个天线发射高频电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波，通过对接收的反射波进行分析就可推断地下地质情况。
围岩稳定性是隧道及地下工程设计和施工关注的主要问题之一，围岩变形失稳塌方是隧道施工中危害极高的地质灾害，引起围岩变形失稳塌方的主要不良地质有：节理密集发育岩体、全强风化岩脉、矿巷放顶填充物、岩溶充填物（黏土、黏土质砂、黏土夹块石等）、断层及其碎裂带、极易风化软化的某些火成岩脉、顺层错动破碎带。
隧道是建筑在地下的隐蔽工程，地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多，隧道在穿越诸如地层破碎带、断层、岩溶以及富水岩层等不利地质条件时，若采取措施不当，会对隧道结构和安全施工带来极大威胁，甚至威胁到现场施工人员的生命。
因此，在隧道施工的掘进过程中，进行隧道地质超前预报，提供隧道掘进前方的地质情况，进而做出对围岩类别的判断和坑道稳定性的分析是十分必要的。
2 地质雷达原理简介地质雷达（GPR）是一种新兴的探测技术，它通过发射雷达信号，利用地下目标与周围土壤对雷达信号反射、散射的差异来发现地下埋设的目标，通过向地下发射高频电磁波来探测地下目标的工具，它具有测量速度快、分辨率高、无损探测等优点，在公路、铁路、桥梁、隧道中得到了广泛的应用。
地质雷达通过发射和接收高频率、短脉冲电磁波，并根据接收到的电磁波的振幅、波形和频率等特征来分析和推断地下介质结构、地层岩性特征的浅层地球物理探测技术。
2022-2023年试验检测师之桥梁隧道工程通关练习题提供答案解析
2022-2023年试验检测师之桥梁隧道工程通关练习题提供答案解析单选题（共20题）1. 隧道爆破作业应在上一循环喷射混凝土终凝不少于（）后进行。
A.2hB.4hC.6hD.8h【答案】 B2. 隧道衬砌不得侵入隧道建筑界限，开挖放样时可将设计的轮廓线扩大（），不得减少衬砌厚度。
A.10mmB.20mmC.50mmD.100mm【答案】 C3. 锚杆插入孔内长度不得短于设计长度,孔深允许偏差为（）。
A.±50mmB.±70mmC.±90mmD.±100mm【答案】 A4. 《公路隧道施工技术规范》（JTGT3660-2020）规定，黄土隧道不得采用的开挖方法为（）A.中隔壁法B.双侧壁导坑法C.长台阶法D.环形开挖留核心土法【答案】 C5. 运营隧道结构检查是隧道运营管理中的一项重要工作,通过结构检查,了解隧道土建结构技术状况,为隧道维修,保养及隧道安全运营管理提供科学依据。
（4）.隧道总体技术状况评定等级应采用（）中的最差技术状况类别作为总体技术状况类别。
A.土建结构和机电设施B.土建结构、机电设施和其他工程设施C.洞口、洞门、衬砌和路面D.衬砌结构和机电设施和其他工程设施【答案】 A6. 桥梁结构振动试验时对测试仪器设备的特性和适应性有特殊要求，请结合实际回答以下问题。
2.以现有技术，磁电式加速度传感器的频率响应下限可达到（）A.0赫兹B.0.1赫兹C.0.5赫兹D.1赫兹【答案】 C7. 钢绞线强度标准值一般是根据（）确定的。
A.屈服强度B.抗拉强度C.名义屈服强度D.与强度无关【答案】 B8. 硬岩隧道爆破后，围岩的扰动深度应小于（）。
A.0.5mB.0.8mC.1.0mD.1.2m【答案】 A9. 电阻应变计的使用原理是：将应变计（1）在被测构件钢筋上，当构件变形时，应变计与构件一起（2），致使应变计的（3）发生相应的变化；通过（4），测量出这种变化，并换算成（5 ）值。
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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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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。
A0 t A e r
A A0
t t
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
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A0 Are
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r
t
Avte
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。
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传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电 性质及几何形态而变化。因此，根据接收到波的旅行时间 （亦称双程走时）、幅度与波形资料，可推断地下介质的 分布情况。
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一、基本原理
地质雷达由发射部分和接收部分组成。发射部分由
产生高频脉冲波的发射机和向外辐射电磁波的天线(Tx)
平均振幅的求法是：各道先求出本道的平均振幅，然后把
各道的平均振幅相加，再除以 n 。
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4.4 雷达资料的解释
探地雷达资料的地质解释是探地雷达测量的目 的。然而探地雷达资料反映的是地下介质的电性分 布，要把地下介质的电性分布转化为地质体的分布 ，必须把地质、钻探、探地雷达和其他相关的资料 有机结合起来，建立测区的地质——地球物理模型 ，并以此获得地下地质模式。
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由于探地雷达的电磁波主要是在非理想介质中传播的所以
其衰减的速度非常快，这构成了雷达应用的主要障碍，即探测 的深度有限。电磁波的电场强度随着距离的衰减规律是：
E E0e
，根据计算可以写为
r
其中为 r 介质的吸收系数，它与介质的电性和频率有关
r
面测量中是固定的；v值可用宽角法直接测量，也可以根据 近似计算公式：
v
c为光速；
c
r
r 为地下介质的相对介电常数。
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波的双程走时由反射脉冲相对于发射脉冲的延时而确
定。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，或以灰阶或彩色表示。这样 ，同相轴或等灰度、等色线，即可形象地表征出地下反射 界面。在波形记录上，各测点均以测线的铅垂方向记录波 形，构成雷达剖面。
3.2 探地雷达的技术参数
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3.2 探地雷达的技术参数
2）测网布置
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3.2 探地雷达的技术参数
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四、数据处理与资料解释
探地雷达数据处理的目标是压制随机的和规则的干扰，
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图1
地质雷达探测原理示意图
4hn x tn 2 2 vn vn
2
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2
2
t 4z x
2
2
v
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当地下介质中的波速v为已知时，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
剖面可反映地下介质的真实位臵。
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4.2 雷达资料的偏移处理
雷达天线 档板 测线 10cmm
30cm
85cm
塑料进出水管口
有机玻璃
5cm
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4.2 雷达资料的偏移处理
原始数据雷达剖面图
偏移后的雷达剖面图
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地 质 雷 达
刘志新
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探地雷达（Ground Penetrating Radar ）是一种高科
技的地球物理探测仪器，目前已经广泛的应用于高速公路 ，机场的路面质量检测；隧道，桥梁，水库大坝检测；地 下管线，地下建筑的检测等诸多的工程领域。 探地雷达利用一个天线发射高频宽频带电磁波，另一
个天线接受来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质中
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载入原始数据
1 维滤波/去直流漂移
增益/能量衰减
静校正/移动开始时间
一维带通滤波
二维滤波/抽取平均道
二维滤波/滑动平均
偏移/时深转换 图像显示和解释
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4.1 数字滤波 地质雷达在测量过程中，为了保留尽可能多的信息，常
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4.2 雷达资料的偏移处理 探地雷达与反射地震方法一样都是接收来自地下介 质界面的反射波。偏离测点的地下介质交界面的反射点， 只要其法平面通过测点，都可以被记录下来。在资料处 理中需把雷达记录中的每个反射点移到其原来的位臵，
这种处理方法称为偏移归位处理，经过偏移处理的雷达
五、 地质雷达资料解释
探地雷达资料的地质解释是探地雷达测量的 目的。然而探地雷达资料反映的是地下介质的电
性分布，要把地下介质的电性分布转化为地质体
的分布，必须把地质、钻探、探地雷达和其他相
关的资料有机结合起来，建立测区的地质——地
球物理模型，并以此获得地下地质模式。
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60
r
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趋肤深度
2
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二、野外工作方法
3.1 测量方式 探地雷达的野外工作，必须根据探测对象的状况及所处的
地质环境并选择合适的测量参数，才能保证雷达记录的质量。
1）、剖面法
2）、多次覆盖
3）、宽角法
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4.1 数字滤波 1）低通滤波 如果噪音的频谱分布只有高频成分，那么可采用 如下的滤波器将其滤除：
1 H( f ) 0 f fh 其他
fh
式中
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是高截频率。
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4.1 数字滤波 2）高通滤波 如果噪音的频谱分布只有低频成分，那么可采用 如下的滤波器将其滤除：
波相同相位连结起来的对比称为同相轴。一般在无 构造区，同一波组往往有一组光滑平行的同相轴与 之对应，这一特性称为反射波组的同相性。
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五、 地质雷达资料解释
1、时间剖面的解释方法
探地雷达测量使用的点距很小(<2m)，地下介质 的地质变化在一般情况下比较缓慢，因此相邻记录
不过是把道内的均衡改为道与道之间的加权，使各道的能
量达到强弱均衡，处于一定的范围内。
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4.3 雷达图像的增强处理
3）道间均衡
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在计算平均振幅时把一张记录分成若干组，每组为 n 道( n为
奇数），把求出的平均值的例数作为权系数，用该系数对 n 道
的中心道加权。
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内容回顾
一、基本原理
t 4z x
2
2
v
二、野外工作方法
1、剖面法 2、多次覆盖 3、宽角法
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三、数据处理与资料解释 1） 振幅恢复 2） 道内均衡 3）道间均衡
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2） 、多次覆盖法
由于介质对电磁波的吸收，来自深部界面的反射波 会由于信噪比过小而不易识别。这时可应用不同天线距 的发射—接收天线在同一测线上进行里复测量，然后把 测量记录中相同位臵的记录进行叠加，这种记录能增强 对深部地下介质的分辨能力。
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道上同一反射波组的特征会保持不变，这一特征称