探地雷达在岩溶区隧道超前地质预报中的应用研究
探地雷达在岩溶地区隧道地质超前预报的应用分析
探地雷达在岩溶地区隧道地质超前预报的应用分析摘要：本文通过对岩溶地区公路隧道工程探地雷达超前预报探测工作实例，介绍探地雷达技术在岩溶地区隧道地质超前预报探测岩溶、断层、破碎带等不良地质的应用分析。
关键词：喀斯特地貌隧道地质超前预报应用分析1、前言地质雷达在公路隧道工程中的应用日益广泛，对不良地质条件及时准确的预报，不仅可以提前采取相应的措施以提高隧道施工的工作效率，还可以确保施工的安全进行；地质雷达是一种快速便捷、对施工影响较小的超前跟踪探测技术，是目前分辨率最高的地球物理方法，但其预报距离短，且易受洞内机器管线的干扰，目前多用于岩溶洞穴、富水带和破碎带的探测预报，它对不良地质条件有较好的探测结果。
2、工作原理地质雷达是利用超高频窄脉冲电磁波探测介质分布的一种地球物理勘探方法，其工作原理是发射天线向隧道掌子面前方发射电磁波信号（106～109Hz）,在电磁波向掌子面前方传播的过程中，当遇到电性差异的目标体（如空洞、裂隙、岩溶等）时，电磁波便发生反射，由接受天线接收反射波。
在对地质雷达数据进行处理和分析的基础上，根据雷达波形、电磁场强度、振幅和双程走时等参数便可推断掌子面前方的地质构造。
目标体到掌子面的距离（为电磁波的双程走时，ns；为电磁波的传播速度，cm/ns）。
介质中电磁波的传播速度，（为电磁波在空气中的传播速度，30cm/ns；为介质相对介电常数，对空气为1，对水为81，对石灰岩为6～7，对花岗岩为4～9），实际上，电磁波在介质界面产生反射就是因为两侧介质的介电常数不同，差异越大反射信号越强烈，反之反射信号越差。
3、测量方法采用瑞典MALA地质雷达（RAMAC/GPR）CUⅡ主机，100MHz屏蔽天线,探测深度约30m，主要设置参数为：采用点测的方式进行探测，天线采样间距0.1m,记录时间、叠加次数和采样频率根据现场掌子面围岩实际情况做适当调整。
测线布置按照面向掌子面方向，天线由左至右移动，布置两条测线。
地质雷达在岩溶地区隧道超前预报中的应用
文章编号:1671-2579(2010)02-0185-03地质雷达在岩溶地区隧道超前预报中的应用常铮(贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳 550003)摘 要:贵州地处溶蚀发育山区,在隧道施工中经常遭遇地质灾害,为了保障施工安全,在隧道开挖的同时需要进行超前地质预报。
笔者结合贵州省某三车道小间距隧道中的雷达应用实例,介绍了地质雷达的工作原理及其在隧道超前预报中的应用和技巧。
关键词:地质雷达;隧道;超前预报;地质灾害收稿日期:2009-10-25基金项目:贵州大学自然科学青年科研基金项目(编号:2007047);贵州大学资源与环境工程学院青年教师科学技术基金项目(编号ZH Y0804)作者简介:常铮,女,硕士,讲师.E -mail :a2000908@ 地质雷达探测具有分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等优点,近年来在公路路基检测、隧道超前预报、衬砌厚度检测、工程地质与水文地质工作等方面,发挥着越来越重要的作用。
美中不足的是由于岩土层对电磁波的吸收较大,导致地质雷达的探测距离较短,因此雷达更常用于工程检测方面。
但在岩溶发育山区,容易发生涌水事故,含水性的预报又是难中之难,而地质雷达在探测地下水方面有其独到之处,加之岩溶山区隧道开挖的推进速度较慢,用雷达进行地质超前预报,完全可以满足施工需求。
在实际工程应用中,地质雷达对岩溶发育预报的准确性,也受到了相关单位的普遍认可,值得研究与推广。
1 地质雷达工作原理地质雷达是利用高频电磁波束在界面上的反射来探测目的物的,当电磁波在传播过程中遇到不同的波阻抗界面时,将发生反射和透射。
探测过程中影响电磁波传播规律的关键指标是介质的电导率和介电常数。
简单地说,电导率决定了电磁波在该介质中的穿透深度,电导率越大,穿透深度越浅,当掌子面前方含 以上结果表明,地质雷达检测结果与抽芯结果基本吻合,地质雷达检测结果可以有效地控制隧道施工质量,及时消除质量隐患。
地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的应用
第18卷第9期中国水运Vol.18No.92018年9月China Water Transport September 2018收稿日期：2018-03-03作者简介：池昌峰（1992-），男，福建连城人，贵州大学资源与环境工程学院在读硕士研究生，主要从事探地雷达应用及数据处理方面的研究。
通讯作者：陈筠（1970-），女，贵州贵阳人，硕士，贵州理工学院交通工程学院，副教授，主要从事区域稳定与岩体稳定、岩溶工程地质、边坡工程等方面的研究。
基金项目：贵州省国土资源厅重大专项（992011010003）；贵州省水利厅科技专项经费项目资助（任务书编号：KT201804）。
地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的应用池昌峰1，陈筠2，梁风1，施鹏超1，邬忠虎3（1．贵州大学资源与环境工程学院，贵州贵阳550025；2．贵州理工学院交通工程学院，贵州贵阳550003；3．贵州大学土木工程学院，贵州贵阳550025）摘要：隧道在施工过程中常常面临各种不良地质现象的威胁，如不能及时发现将可能造成重大的人员和财产损失，所以超前地质预报是隧道施工中一个十分重要的环节。
地质雷达是分辨率较高的一种物探仪器，具有成本低、效率高等特点，在超前地质预报中得到了广泛的应用，其对于掌子面前方的溶洞具有一定的识别能力。
黔大高速东清段位于贵州省毕节市，其土老冲隧道和保罗山隧道的隧址区的不良地质现象为岩溶，属于典型的岩溶隧道。
通过对实际预报案例的研究，分析了岩溶裂隙和溶洞的雷达波形特征，以期对今后该区域的类似工程提供参考和借鉴，提高地质雷达图像解译的精度。
关键词：地质雷达；超前地质预报；岩溶隧道中图分类号：TD163文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）09-0185-03引言贵州省是中国主要的喀斯特地貌分布区，碳酸盐类岩石的出露面积占全省岩石出露面积的70%以上，地表岩溶形态和地下岩溶形态都十分发育[1]。
贵州省近年来大力修建高速公路，成为了中国西部第一个实现“县县通高速”的省份，大量的高速隧道穿过碳酸盐岩地层。
浅谈地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的运用
浅谈地质雷达在岩溶隧道超前地质预报中的运用蒋帅男（1.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059）摘要：近年来，随着我国交通事业的迅猛发展和西部大开发战略的实施,在岩溶地区修筑的隧道越来越多，而在岩溶地区隧道施工中，对掌子面前方一定范围的地质情况进行准确超前预报却是保证隧道施工安全的关键。
本文以中坝隧道为例,通过对拟掘进段隧道勘察资料及工程地质条件的解读、隧道掌子面地质编录情况的判别和解译结果的综合分析，预判拟掘进段存在溶腔，并通过超前钻孔揭示验证，得以及时采取有效措施，确保了生命及生产安全，表明在岩溶地区采用地质雷达进行超前地质预报是可行的。
关键词：隧道；超前地质预报；地质雷达；岩溶；1 前言由于地面水和地下水的溶蚀作用，在碳酸盐岩地区发育着各种类型的岩溶地貌和岩溶形态，给工程建设带来一定的复杂性，每年都因不同程度的岩溶危害而造成巨大的经济损失和危及人身安全，而随着我国交通事业的迅猛发展和西部大开发战略的实施,在岩溶地区修筑的隧道越来越多，因此在岩溶地区隧道施工中，对掌子面前方一定范围的地质情况进行准确超前预报是保证隧道施工安全的关键。
超前地质预报方法用来准确预测隧道开挖工作面前方工程地质状况，可以减少施工的盲目性。
采用科学的、先进的隧道超前隧道岩溶超前预报的手段有很多种，比如TSP、超前地质钻孔和地质雷达等。
而地质雷达探测具有分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示、处理速度快等优点，近年来在国内外岩溶预报上，比较受亲睐[1]。
本文以中坝隧道为例,具体阐述了地质雷达的基本工作原理及其在岩溶隧道超前地质预报中的测试方法,并针对岩溶预报雷达图像进行了具体的解译。
最后通过对拟掘进段隧道勘察资料及工程地质条件的解读、隧道掌子面地质编录情况的判别和解译结果的综合分析[2]，预判拟掘进段存在溶腔，并通过超前钻孔验证预判的准确性，得以及时采取有效措施，确保了生命及生产安全，实例表明在岩溶地区采用地质雷达进行超前地质预报是可行的。
浅谈探地雷达在岩溶隧道地质预报的应用
浅谈探地雷达在岩溶隧道地质预报的应用隧道超前地质预报是利用钻探以及各种现代物探等手段，探测隧道开挖面前方的地质情况，力图在施工前掌握前方的岩土体结构、性质、状态以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息，为进一步的施工提供指导，以避免施工及运营过程中发生涌水、瓦斯突出、岩爆、大变形等等地质灾害，保证施工的安全和顺利进行。
特别是岩溶发育地区的山岭隧道，因为隧道前方岩溶分布情况，极大地影响到施工安全和施工进度，所以超前地质预报的地位更为显著，在探明前方地质概况后，可以事先做好相应施工准备，避免岩溶酿灾，同时还能确保经济、快速施工。
1 探地雷达原理简介探地雷达是地球物理探测手段的一种，其地球物理前提是待测目标的物理性质和周边介质存在差异，这里所说的物理性质主要是介质的介电性质，探地雷达的工作原理可以表述为：主机控制发射天线向目标体发射电磁波，电磁波在目标介质中传播，当遇到电性分界面的时候，电磁波被反射回来，地质雷达接收天线接收反射回来的电磁波，并传回主机记录。
主机记录到的电磁波在能量、波形、波相、传播时间等都会根据介质的物理性质的不同而变化，通过识别这些变化就能推测出介质中的界面位置、形态等信息。
原理图如图1所示。
在隧道短距离超前地质预报中，探地雷达具有分辨率高、操作简单、检测时间短、对正常施工影响小、具备实时数据处理功能等优势，因而深得人心。
2 探地雷达数据处理步骤探地雷达原始数据的好坏直接影响后期处理乃至地质解释等环节，因此，清晰、真实、高信噪比的原始数据是一切解释工作的前提。
为此，在测量过程中需要严格做到如下三点：（1）对可能对探测带来干扰的干扰源进行处理，如台车、交流电线等，不能进行处理的要详细记录其所处的位置及形态等，以便在探测结果中能正确识别；（2）雷达天线要与掌子面围岩密切贴合，采用连续测量时，天线移动速度要尽可能均匀，并在掌子面及数据体中对应打标记。
若掌子面平整度差，需采用点测，则要注意天线每次移动的距离不应过大，以保证横向采样能充分覆盖探测目标；（3）测试结束后要回放数据，对数据进行预判，对于存在疑虑的异常点，可重复测量，验证一致性，同时判断是否是现场干扰。
地质雷达在岩溶地区公路隧道超前探测中的研究与应用
ｃ ． Ｇ
桥ｌ 隧 工ｌ 程
地 质 雷 达 在 岩 溶 地 区公 路 隧 道 超 前 探 测 中 的 研 究 与 应 用
吴真玮 ， 潘 隆武 ， 邓 家 喜
（ １ ． 广西交通科学研究 院有 限公 司 ， 广西
５ ３ ０ ０ ０ ７）
南宁
５ ３ ０ ０ ０ ７ ； ２ ． 广西道路结构与材料重点实验室 ， 广西
ｗａ ｙ Ｔｕｎｎ ｅＩ ｉ ｎ Ｋａ ｒ ｓ ｔ Ａｒ ｅ ａ
ＷＵ Ｚｈ ｅ ｎ— ｗｅｉ ， Ｐ ＡＮ Ｌ ｏ ｎ ｇ－ ｗｕ， ＤＥＮＧ Ｊ ｉ ａ— ｘ ｉ （ １ ， Ｇｕ ａｎ ｇ ｘ ｉ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ＆ Ｃｏｎ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ． ，Ｎａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ， Ｇｕ ａｎ ｇ ｘ ｉ ， ５ ３ ０ ０ ０ ７； ２ ， Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａｂ ｏｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｒｏａ ｄ Ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａｎ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａｌ ｓ， Ｎａｎ ｎ ｉ ｎ ｇ， Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ， ５ ３ ０ ０ ０ ７ ）
文章编 号 ： １ ６ ７ ３ — ４ ８ ７ ４ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ 一 Ｏ ａ ７ １ — ０ ５
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎｄ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃａ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ Ｇｅ ｏｌ ｏｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒａ ｄａ ｒ ｉ ｎ Ａｄｖ ａ ｎｃ ｅ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ Ｈｉ ｇｈ —
实例 ， 进 一 步研究 地 质 雷 达 在 工 程 中 的应 用 效 果 ， 为 地 质 雷达 在 实 践 中 的应 用 提 供 参考 。 关键 词 ：隧道 ； 岩溶 ； 超前 地 质预报 ； 地质 雷达 ； 数值模 拟 中 图分类 号 ：Ｕ ４ ５ ６ 文献标 识 码 ：Ａ Ｄ Ｏｌ ：１ ０ ． １ ３ ２ ８ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｗ ｃ ｃ ｓ ｔ ． ２ ０ １ ７ ． Ｏ ６ ． ０ １ ８
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用[摘要]由于隧道岩溶地段施工环境复杂，有的岩溶在施工中就被开挖发现，有的却处于隐伏状态。
因此施工中必须对已开挖和隐伏岩溶进行处理。
对于已发现的隧底岩溶，处理好坏情况必须进行必要的探测，以判断是否到达设计要求。
同时必须探明岩溶处理未达到设计要求地段的岩溶位置和空间规模，为进一步处理提供探测资料。
对于隐伏的隧底岩溶，必须探明岩溶发育位置和规模，以指导施工处理。
因此对隧底岩溶探测资料的可靠性和精确度的要求非常高，单一的探测方法可能无法同时满足探测深度和精度的要求。
本文针对探地雷达法和地震映像法，将二者的原理进行阐释，同时，以某工程中隧底岩溶和裂隙带的探测为例。
说明二者在隧底岩溶探测中的综合应用。
[关键词]隧底岩溶探地雷达法地震映像法0 引言对于现代工程质量要求的提高和施工环境的复杂，单一的物探方法已经不能满足隧道工程对隧底岩溶探测的高要求。
使用两种或两种以上的综合物探方法，能够减少单一物探方法的探测资料多解性和探测深度局限性，同时将每种探测方法的优点进行互补和探测结果相互印证，以使提供的资料更为可靠真实，为施工提供更精确的数据，指导工程施工，提高施工进度。
本文在对探地雷达法和地震映像法两种探测方法进行阐述后，以实际工程为例，论证探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中综合应用的可靠性。
1 两种地质探测法的介绍1.1 探地雷达法探地雷达法是使用探地雷达利用高频电磁波来探测地底介质的分布规律的探测方法，具有分辨率高、无损勘察、操作简便、图像直观的有点，在衬砌检测和隧道超前预报等方面有着广泛应用。
1.1.1 探地雷达法的发展探地雷达法的雏形应用是在1904年，德国人用电磁波信号探测远距离的地面上的金属体，二十年之后，德国人提出了用电磁波技术来探查地下的目标体的理念，同时还提出了电池波会在介电常数不同的介质的界面上发生电磁波反射的说法，这个说法也成为了探地雷达理论研究的基础，到二十世纪七十年代以后，数据处理技术大力发展起来，仪器的信噪比也有了极大的提高，电子技术以及现代信息处理技术等因素的共同作用下，探地雷达技术得到了飞速的提高，实现了地下浅层的目标探查，其探查范围也是在逐渐增大，同时其应用也在朝着多方面发展，土木工程、地质调查、环境监测、狂插勘查等都有应用，电子工程和地球物理学科领域的进一步拓展、分析软件的不断更新都带给了探地雷达技术新的发展空间。
探地雷达法在隧道地质预报中的应用研究
关 键词 ：探地雷达法； 隧道； 地质预报 当今 社会 倡 导 以人 为本 ，安全 问题 自然 被提 到 首 是Байду номын сангаас 一锥体 的模 型而 不能简 单看 作一 个 点的反 射 ， 这对 位。 如何杜 绝隐 患 ， 确保 安全 生产 ， 是施工 单位 迫切 需要 图像解释 很 重要 。雷达 波属 于均 匀平 面 电磁 波 ， 以波 它
解 决的 问题 。正 是随着 这种 形势 的发 展 ， 动 了综合 物 动方程 的方 式 向掌子面 前方传 播 。 推 探新 手段 新设备 相继涌 现 。 作为应 用地球 物理 学 的 一个 分支 的探地 雷达超 前地 质预报 方法 更是 飞速 发展 ， 要 主
Ｅ （， ） Ｅｅ １ Ｃ Ｓ ｗ 一３ ） ｘＺ ｔ ＝ ０—ＥＺ Ｏ （ｔ １Ｚ Ｈ （， ） Ｅ／ｌｒ ｌ —Ｑｚ ｏ （ｔ 一 ｙ Ｚ ｔ ＝ ０ ｌ ×ｅ ｃ ｓ ｗ —ＢＺ 中）
或 明显 的异 常 目标体 时 即产 生 反射与 透射 ， 反射 波被 接
透射 波则 继续 向前方 传 从 方 向图上 可 以看 出 ，天线 辐 射 能量在 ９ 。方 向 收天 线接 收产 生雷达 图像 记录 ， Ｏ 在超 前 预报 中当遇 到介 电常数 有 明显差 异 的界面 时 上最 大 ，应 用这一特 征 建立起 了定点扫 描测 量方 法 ， 又 播 ，
１ 探地雷达法基本原理
探地 雷达法 是属 于 电磁 波法 勘探 的一 种物 探方 法 ， 雷达波 的发射 是 通 过一 个领 结状 的偶 极 面天 线 向地 下
辐射 。 美 国雷 达 发射 天线 一般 是 一个 周 期 （） 为 ２ Ｓ Ｔ ０ａ ｌ
在 实 际应 用 中常 用相 对磁 导 率 （ｒ ｕ ｕ） ｕ ＝ ／ 。和相对 介 电常数 （ ＝ｅ ） 计算 介 质 的 衰减 常 数 和相 移 系 ｅｔ ／ｅ 来 Ｉ ０
探地雷达系统优化及在隧道地质超前预报中的应用研究的开题报告
探地雷达系统优化及在隧道地质超前预报中的应用研究的开题报告一、研究背景及意义探地雷达作为一种高精度地质勘探技术，受到了广泛的关注和应用。
在隧道工程中，探地雷达可以用来获取隧道周围地层的地质信息，从而为隧道的施工和后续的运营提供重要数据支持。
然而，目前的探地雷达系统在应用过程中还存在一些问题：一是对于零星异常信号的处理能力较差，导致误解释率较高；二是探测精度还有提升空间，特别是在复杂地质条件下的应用效果不够明显。
因此，本研究旨在通过优化探地雷达系统的参数设置、数据处理方式和成像算法等方面，提高探测精度和信噪比，降低误解释率，进一步提高探地雷达技术在隧道工程中的应用价值。
二、研究内容和方法本研究的主要内容包括以下几个方面：1. 对现有的探地雷达系统进行分析和改进，探究影响探测精度的系统因素，包括天线设计、抗干扰能力、噪声处理方式等方面的参数设置和优化方法。
2. 通过实验数据的分析和比对，选用最优的数据处理方式和成像算法，对探地雷达数据进行处理和成像，提高数据的解析度和信噪比。
3. 根据优化后的探地雷达系统获取的数据，结合地质勘探理论和方法，对隧道周边的地质条件进行超前预测，提高隧道施工的安全性和效率。
研究方法主要包括实验分析、理论模型和数值模拟等方面。
通过对探地雷达系统进行参数优化和数据处理，提高数据处理的效率和精度，并且结合地质勘探的理论和方法，对隧道周边地质条件进行分析和预测，为隧道施工提供科学依据。
三、预期成果和应用价值本研究的预期成果包括：1. 改进的探地雷达系统，提高探测精度和信噪比。
2. 优化的数据处理方式和成像算法，提高数据的分辨率和解析度。
3. 基于探地雷达获取的数据，结合地质勘探方法，对隧道周边地质条件进行超前预测的模型和方法。
本研究的应用价值主要体现在以下几个方面：1. 提高了探地雷达技术在隧道工程中的应用能力，为隧道施工、监测和运营提供了重要数据支持。
2. 所研究的数据处理方法和预测模型可以应用于其他的地质勘探领域，如矿山探测、城市地质勘探等领域。
地质雷达法在隧道超前预报检测中应用的探讨
44交通科技与管理工程技术0 引言近年来，随着我国经济水平的蓬勃发展，我国开始注重完善基础设施建设，增加各类高速铁路、高速公路的建造量，除此之外也建造了大量如隧道工程般的隐蔽工程。
由于隧道工程是处于地下环境中的隐蔽工程，复杂多样、无法预知的地质因素为隧道工程带来了极大的影响和挑战。
在隧道工程的前期勘测阶段，容易因时间、技术和经济等因素影响勘测结果，导致设计结果与实际施工环境不匹配的情况。
而在施工过程中，尤其是在地质复杂的区域，易出现如地层破碎带、断层、溶洞、地下暗河等对施工不利的条件，若无法提前预测前方地质情况，不仅会影响正常施工，还会对施工队伍的安全造成威胁，造成较大的人员和经济损失，因此隧道地质超前预报对隧道工程具有重大意义。
隧道超前预报检测中常用的方法有：地质雷达法、红外探水法、TSP 预测法、超前钻探法等。
地质雷达法由于具有操作简单、成本较低、高效便捷、不会对施工环境造成影响等优点，且对于破碎岩体、溶洞等复杂地质探测效果较好，被广泛运用于隧道超前预报监测之中。
本文就地质雷达法对贵州某铁路隧道在建工程进行隧道超前预报检测，对地质雷达法在隧道超前预报监测中的准确性进行论述和验证。
1 地质雷达探测原理地质雷达是一种电磁无损探测技术。
通过向地下发射频率通常在106 Hz~109 Hz 的高频窄脉冲电磁波，对接收到的反射波形的振幅、波形、频率等特征进行分析，进而推断地质因素的探测技术。
该方法的理论依据是，探测对象内部存在明显的介电性差异，电磁波遇到地址分界面会产生不同的反射、散射差异，对于接收到的反射波形的差异进行相关分析，即可推断隧道前方是否存在不良地质，并对不良地质的空间位置、规模等信息进行推测。
2 雷达数据处理基本理论 （1）三振相：香味、振幅、频率。
三振相即瞬时相位、瞬时频率和瞬时振幅，是隧道超前地质预报中不可或缺的三个指标。
相位：一个垂直的单道波形的波峰和波谷可以直观地表达出波形的相位，每一个完整的信号周期都至少包含一个波峰和波谷，地下不同的介质的接触面反射的电磁波会在地质雷达探测设备上显示出一个完整的反射信号周期。
探地雷达在高速公路隧道岩溶探测中的应用研究
探地雷达在高速公路隧道岩溶探测中的应用研究随着交通运输的发展，高速公路建设日益重要。
然而，隧道在岩溶地质条件下的建设却面临着许多挑战，如地下水和溶洞等地质问题。
为了确保隧道的安全运行，探地雷达作为一种非侵入式的地质探测技术被广泛应用于高速公路隧道岩溶探测中。
本文将探讨探地雷达在高速公路隧道岩溶探测中的应用研究。
首先，探地雷达是一种利用电磁波与地下介质相互作用进行地质勘探的技术。
它能够通过发送电磁波并接收反射信号来确定地下的物质类型、结构和特性。
这使得探地雷达成为一种非侵入式的地质勘探技术，无需对地下进行破坏性的采样或钻探。
在高速公路隧道岩溶探测中，探地雷达可以应用于以下几个方面。
首先，探地雷达可以用于地下水渗透的研究。
在高速公路隧道的建设中，地下水是一个重要的考虑因素。
如果地下水渗透过大，会对隧道的稳定性和安全性产生负面影响。
利用探地雷达可以确定地下水体的分布和流动方向，从而帮助规划者和工程师采取相应的防护措施。
其次，探地雷达可以用于溶洞的探测。
在岩溶地质条件下，溶洞是一种常见的地下空腔。
若高速公路隧道建设中穿越了溶洞，可能会导致隧道塌陷和地面塌陷等严重问题。
利用探地雷达可以对地下空腔进行三维成像，帮助工程师评估隧道建设的风险，并制定相应的工程方案。
此外，探地雷达还可以用于地质层的识别和辨识。
隧道建设需要对地质层进行详细的研究和分析。
利用探地雷达可以确定地下岩层和土层的分布及性质，为隧道的建设和防护提供重要的参考依据。
在探地雷达在高速公路隧道岩溶探测中的应用研究中，还有一些需要注意的问题。
首先，探地雷达信号的解释和分析需要具有丰富的经验和专业知识。
只有对电磁波与地下介质相互作用的物理原理和特点有充分的理解，才能准确地解释探测结果和提供可靠的建议。
其次，探地雷达的数据处理和成像需要借助先进的计算机技术。
现代探地雷达技术产生的数据量巨大，需要采用高效的算法和软件来处理和分析。
只有这样，才能从海量的数据中提取出有效的信息。
地质雷达在岩溶隧道超前预报中的应用
第 39 卷 第 4 Vol. 39 No.
期 4
JOURNAL
山 东 大 学 学 报 (工 学 版) OF SHANDONG UNIVERSITY ( ENGINEERING
SCIENCE)
2A00u9g.年2080月9
文章编号 :167223961 (2009) 0420082205
(1)
其中 , E0 为 r = 0 , t = 0 时的电磁场强度 ;β为衰减
系数 ;α为相位系数 ; r 为传播距离 ,ω 为电磁波的
角频率.
探地雷达的电磁脉冲在介质中的传播速度为
v
=
c
ε
,
(2)
其中 c 为电磁波在空气中的传播速度 ,ε为介质的
介电常数 ,常见介质的介电常数如表 1 所示.
表 1 常见介质的介电常数 Table 1 Dielectric constant of common medium
由于隧道内岩体构成的复杂性及各种介质对电 磁波反射和吸收程度的差异 ,同时受到外界的各种 干扰 ,使得接收天线接收到的雷达波后 ,振幅降低 、 波形杂乱 ,难以直接从图像识别岩体的构成 ,所以要 对接收到的信号进行适当处理.
地质雷达在岩溶隧道短期超前地质预报中的应用
地 质 预报 的要 求 。
移动 ，如果掌子面条 件允许 ，也可采 用此种探测方法进行
超 前地 质 预报 。
２ 长乐 山隧道短期超 前地质预报应用 ２ １长乐 山隧道工程概况 ．
长 乐 山 隧道 是 大 广 南 高速 公 路 （ 北 黄 石 至 通 山段 ） 湖
的一座 地质 条件 较为复杂 的隧道 。隧道处属构造 剥蚀丘陵
和循环对可溶性 岩层进行化学溶解 作用和机械破坏 作用 的 ห้องสมุดไป่ตู้
产 物 。隧 道 工程 穿越 岩 溶 地 区 常常 伴 随 突 水 、 突泥 、坍 塌 等 地 质 灾 害 的发 生 。 地 质 雷 达 是 目前 分 辨 率 最 高 的 工程 地 球 物 理 方 法 ，对 于 断层 带 特 别 是 含 水 带 与 破 碎 带 有 较 高 的 识别 能 力 ， 而 且 操 作 方便 ， 占用 施 工 时 问 少 ， 处 理 数 据 速 度 快 。地 质 雷 达 的上 述 特 点特 别 适 用 于 岩 溶 隧 道 短 期超 前
岩 溶 是 地 表 水 和 地 下 水 经 过 断 的补 给 、 径 流 、渗 透
数据 的剖 面宽度与测线长度 一致 。连续测 量方式是通过测 量轮 的滚 动或预先设置好 的时间 间隔 自动 采集数据 ：通过
地质雷达探测技术在隧道地质超前预报中的应用探析
ｌ ∞
１ ６
１ ０ ％
２ ４
２ Ｏ ％
１ ６
２ Ｏ ％
５ ０
２ ０ ％
１ Ｏ ％ － ２ ０ ０ ％
池
●
出水 浓度 ８ ３ ２ ８ １ ９ ５ ７ ５
进 水浓度 ８ ３ Ｚ８ １ ９ ５ ７ ５ （ ｍｇ ／ Ｌ）
关键词 ： 地 质探 测 ； 雷达探 测技 术 ； 应用
中图分 类 号 ： Ｔ Ｖ ２ ２ １ ． １ 隧 道 地 质 常 用 的 地 质 探 测 技 术 有 多 种， 常见 的有 瑞 雷 面 波法 、 地 质 雷 达 法 以 及 地震 反射 波 剖面 法 等 ， 隧道 施 工 中通 过 多 种 探 测 方法 以获 取 子 面 工 程 的 地 质 情 况， 从 而对 隧 道周 围进行 精 确 预报 。隧道 地 质超 前 预 报 主 要 是借 助探 测 手 段 掌 握
— —
—
达 到回用水水质标
化
池
出水浓度
（ ｍｇ ／ Ｌ） ９ ４５ ２ １ ７ ５ １ ０ ０ ｌ ６ ２ ４ １ ６ ５ ０
缺 氧
池
进水浓 度 （ ｍｇ ／ Ｌ）
去除率
（ ｍｇ ／ Ｌ）
９ ４ ５
ｌ ２ ％
２ １ ７ ５
３ ． ２深化 处理 段 工艺 流程 方 框 图 （ 见 图２ ）
目标体 或 是地 层 的反 射 后 ， 回到地 面 被接 层 、压 扭性 断 层 以及 岩性 的接 触 断层 等 。 例 如 角砾 受天线所接受。 在地下传播 中的高体 ， 波在 经过 介 质时 ， 该 介质 的集 合几 何 形 态 岩 、 糜 棱岩 等 ， 此 外 还 有地 下 水 以及 断层 以及 电性 性 质将 会影 响电 磁波 的波形 、 磁 泥 等 物质 ， 介 质 的均 一性 偏 低 且分 布 不 均 场强 度 以及路 径 等 。 所以， 经 过分 析 、 处 理 匀 ， 电性存在明显差异 ， 断层两侧岩体发 以及 采 集 时域 波形 ， 可 掌 握地 下 界 面 以及 育特 点通 常具 有节 理性 与褶 皱性 。 断层 的 内 部 的 电性 差 异 偏 大 则 为 地 质 探 测 作 业 地质 体 的结 构 、 空间、 位 置 等信 息 。 １雷 达 探 测 技 术 对 断 层 破 碎 带 的 地 提供 了 良好物 理基 础 。 地 质雷 达在 探测 断 质探 测 层破 碎 带 的发 育 区时 ， 自动增 益 的梯度 范 断 层 属 于 隧道 施 工 过 程 中 的重 要 地 围通常 控制 在 ８ － ３ ０ ｄ Ｂ之 间 ，断 层 富 水带 质构 造 ， 而地 质雷 达 探测 技 术 的 主要 目的 自动增 益 的梯 度存 在 更 大 的变 化 ， 断 层破 则是 要 明确 断层 的规 模 、 产 状 以及 空 间 分 碎 带 内部 雷达 图形 的色 彩分 布散 乱 ， 电磁 布状 况 。 国 内有部 分 隧道均 存 在不 同程 度 波 具有 规 律性 差 、能量 衰 减迅 速 等 特点 ， 的 断 层现 象 ，例 如 有 些 隧 道 常 有 岩 脉 断 反 射 波形 杂乱 无 规 律 ，幅 度 变化 较 大 ； 因
探地雷达技术在隧道施工超前地质预报的应用
探地雷达技术在隧道施工超前地质预报的应用摘要:随着隧道长度和埋深的增加，不良地质条件发生的概率也逐渐增多，过去简单的物探和钻探已不能满足实际的工程施工需要，超前地质预报技术应运而生。
超前地质预报技术在隧道掘进施工中起到关键性的技术支撑作用，为维护隧道安全、高效施工掘进提供了技术保障。
近年来，随着我国基础设施逐步完善，对隧道安全的重视程度逐渐提升，隧道超前地质预报技术的应用也随之增多。
地雷达技术为获取地层岩性、结构面产状、富水岩层、断层、溶洞等地质信息提供了便利，也为隧道的安全施工提供了重要保障。
本文主要就探地雷达技术在隧道施工超前地质预报的应用进行了分析。
关键词：探地雷达技术；隧道施工；超前地质预报引言在隧道施工的过程中，常常会遇到溶洞、断层、破碎带等不良的地质状况，造成围岩失稳坍塌、突水突泥等灾害事故的发生，危害人民的生命财产安全和工程施工进度。
并保证隧道施工的顺利安全进行，在施工的同时进行地质超前预报已经成为必不可少的技术环节，以便针对性地进行支护设计和施工方案修正，保证隧道开挖面的稳定，防止造成坍塌等涉险事故。
超前地质预报的方法有很多，包括地质分析法、电磁法、地震波法等，其中地质雷达技术因探测方法具有简单、便捷且分辨率高等优势，成为短距离超前地质预测的最佳方法之一。
1地质雷达技术概述地质雷达方法是一种用于确定工程结构与地层介质分布的电磁波法。
地质雷达采用的是时间域的脉冲电磁信号，首先将电磁信号发射到地下介质中，电磁波穿过介质遇到电性差异的目标体或界面会发生反射，通过对接收到的反射波信号进行处理和分析，根据波形强度、走时和相位等推测地下目标体的位置、形态等，从而达到探测地下目标的目的。
具体的实现过程为：由发射天线将高频电磁脉冲波送入掌子面前方岩体，当高频电磁脉冲波在传播过程中遇到不同目标体（断层、空洞等）的电性介面时，部分反射回来的电磁波被接收器所接收、记录，并获取电磁波从发射到反射回来被接收所用的时间，当电磁波在介质中的传播速度已知时，即可确定目标体的位置。
地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究_王华
地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究王 华1 杨军生2 王春雷1(1,西南交通大学 四川成都 610031;2,中铁(洛阳)隧道勘测设计院有限公司)摘 要 以圆梁山隧道岩溶病害地段进行的地质雷达探测实验研究为基础,论述采用三种不同频率天线对隧道岩溶病害区进行探测实验研究,对其效果进行对比验证分析,阐述了地质雷达探测技术在岩溶隧道超前预报应用的有效性和可靠性。
关键词 地质雷达 隧道 岩溶 隧道岩溶超前预报的手段有很多种,地质雷达作为一种新的预报方法,具有速度快、分辨率高、图像容易识别的优点。
地质雷达探测深度主要是由探测天线的频率来决定的,但在探测深度相同的情况下,使用不同频率的天线探测效果是不同的,误差也各异。
1 试验部分实验采用的仪器设备为美国GSSI公司生产的SI R-10型雷达,它可以多通道、快速、实时显示探测结果。
附属设备有:35MHz、80MHz、100 MHz天线、4条连接电缆、1个测距轮、1块12V 电瓶。
111 试验程序11111 地质雷达超前预报程序(1)位置。
地质雷达超前预报位置选为圆梁山隧道正洞DK354+860掌子面。
(2)布线原则。
测线垂直异常地质体(或地质构造的走向),通常在隧道的拱腰、隧道底部附近及边墙附近各布置一条测线。
测线布置图见图1。
(3)参数选择。
选择天线频率分别为35MHz、80MHz、100MHz天线,选取媒质为灰岩(湿),其电导率(σ)为215×10-2S/m,介电常数(ε)为10,电磁波在介质中的速度(V)为0110m/ns。
(4)扫描工作。
探测人员站在作业平台上,使天线与掌子面耦合接触,匀速移动天线完成探测试验。
移动速度一般为3～4km/h。
(5)精度认定。
地质雷达探测图像的地质解释分为定性和定量的解释。
定性解释依据异常体的相关信息和特征的反映来确定异常的地质属性。
定量解释则是要确定异常体的埋深及其大小。
在研究过程中可用渐近法和菲涅尔半径法来确定异常体。
地质雷达在岩溶地区超前地质预报中的应用
工程技术研究2021年第6期48地质雷达在岩溶地区超前地质预报中的应用王雁南中铁津桥工程检测有限公司，吉林 长春 130000摘 要：地质雷达作为一种快速、连续、非接触电磁波探测技术，在当前的隧道施工中得到了广泛的应用，尤其在隧道超前地质预报工作中已经作为一道工序被纳入施工过程中。
文章以贵州某铁路隧道超前地质预报为切入点，结合其全线28座隧道的探测结果，收集整理出地质雷达在岩溶隧道施工中的应用实例，并将探测结果与工程实际进行对比，对隧道超前地质预报雷达法岩溶探测技术进行研究与印证。
关键词：地质雷达；超前地质预报；岩溶地区；不良地质构造中图分类号：P631 文献标志码：A文章编号：2096-2789（2021）06-0048-03在隧道施工的过程中，掌子面前方的地质情况十分复杂，经常会遇到断层、软弱夹层、岩溶等不良地质构造，一旦遇到这些不良地质构造则很容易造成工期延误，严重的还会引发安全事故。
在隧道设计阶段，受环境和条件等因素的限制，设计结果有时不能完全满足施工过程中的要求。
为防范安全风险、保证隧道工程施工安全及施工进度、及时调整施工方法及措施，就需要更加详细地掌握掌子面前方与隧道底部的地质状况。
地质雷达作为一种快速、连续、非接触电磁波探测技术，在当前的隧道施工中得到了广泛的应用。
1 地质雷达工作原理地质雷达（Ground Penetrating Radar,GPR）是一种电磁波反射探测技术，采用电磁波检测地下介质分布和对不可见目标体或地下界面进行连续扫描，以确定其内部结构形态或位置。
地下不同物体或介质的差异会对电磁波进行反射，使用者可根据反射图像判断地下异常体的位置，然后将采集的数据用REFLEXW软件进行处理，主要处理流程为零点校正、调节增益、背景除噪、反褶积运算、识别界面及有效信号、计算确定合适的介电常数及波速、分析掌子面前方围岩中的异常区域。
岩溶、空洞或软弱夹层、围岩中的含水区等均为良好的反射界面或目标体。
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２第０４３１卷８，年第
４期 ８月
公路工程 ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．４ Ａｕｇ．，２０１８
探地雷达在岩溶区隧道超前地质预报中的应用研究
苏 涛 １，侯 俊 敏 ２，车 立 刚 ２
（１广西交投科技有限公司，广西 南宁 ５３００００； ２湖南致力工程科技有限公司，湖南 长沙 ４１００００）
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｇｒｏｕｎｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｒａｄａｒ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｏｒｅｃａｓｔ；ｋａｒｓｔ；ｔｕｎｎｅｌ
１ 概 述
２ 探 地 雷 达 岩 溶 探 测
我国岩溶分布广泛，其中以西南地区为甚，随 着该地区近年来掀起的交通设施建设高潮，越来越 多的隧道穿越岩溶地区，隧道开挖改变了原有的水 文地质条件，极易引发突水、涌泥和塌方等事故， 在工期、造价和社会影响等方面给工程建设造成了 不可估量的损失。因此，采取有效技术措施是减少 此类损失的必要手段。
达Hale Waihona Puke ×Ｅ＝ －Ｂｔ（１）
×Ｈ ＝Ｄ ＋Ｊ ｔ
（２）
式中，Ｅ、Ｄ、 Ｂ、 Ｈ 分 别 为 电 场 强 度、 电 位 移 矢
量、磁感应强度和磁场 强 度， Ｊ为 电 流 密 度。 在 各
项同性介质中，上述物理参数的本构方程为：
Ｊ＝σＥ
（３）
［收 稿 日 期 ］２０１８－０１－０４ ［基 金 项 目 ］国 家 自 然 科 学 基 金 （４１３７４１２０）；广 东 交 通 科 技 计 划 项 目 （２０１５０２００８） ［作 者 简 介 ］苏 涛 （１９８３－），山 东 荷 泽 人 ，工 程 师 ，主 要 从 事 工 程 质 量 检 测 及 其 管 理 工 作 。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｏｒｅｃａｓｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｌａｙｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃ ｔｉｏｎｉｎｋａｒｓｔａｒｅａＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｈｅｏｒｙａｎｄｋａｒｓｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｙｏｕｔｄｕｒｉｎｇｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｋａｒｓｔａｒｅａｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒＴｈｅｗａｖｅｆｏｒｍ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ ｔｉｃｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋａｒｓｔｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｗａｖｅｆｏｒｍｓｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｓｏｆｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｒｅａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｗｅｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄＭｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｉｎ ｋａｒｓｔａｒｅａｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒａｃｃｕｒａｔｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆｓｉｍｉ ｌａｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄａｔａ
地质 雷 达 （ＧＰＲ） 地 质 预 报 方 法 利 用 电 磁 波 在不同介质中传播的频率、振幅和相位等信息对岩 溶形态、范围等进行预测，它具有便捷、快速和精 度高的特点，因而得到了迅速推广 。 ［１－６］
Ｍａｘｗｅｌｌ方程组精 准 地 概 括 了 自 然 界 中 电 磁 场
的基本规律，该方程组能描述自然界中的一切电磁 现象 ［７］，Ｍａｘｗｅｌｌ方 程 组 可 由 两 个 旋 转 度 方 程 表
［关 键 词 ］探 地 雷 达 ；地 质 预 报 ；岩 溶 ；隧 道 ［中图分类号］Ｕ４５２１＋１ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７４— ０６１０ （２０１８） ０４— ００５３— ０４
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧｒｏｕｎｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇＲａｄａｒｉｎｔｈｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ ＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆＴｕｎｎｅｌｉｎＫａｒｓｔＡｒｅａ
ＳＵ Ｔａｏ１，ＨＯＵ Ｊｕｎｍｉｎ２，ＣＨＥ Ｌｉｇａｎｇ２ （１ＧｕａｎｇｘｉＴｒａｆｆｉｃＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ，Ｌｔｄ， Ｎａｎｎｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｘｉ５３００００，Ｃｈｉｎａ； ２Ｈｕｎａｎ ＺｈｉｌｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ， Ｌｔｄ，ＣｈａｎｇｓｈａＨｕｎａｎ４１００００，Ｃｈｉｎａ）
别与岩石的介电常数差异，探地雷达对溶蚀空洞等
不良地质才会有极高的敏感性。
表 １ 介质介电常数表 Ｔａｂｌｅ１ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｏｆｍｅｄｉｕｍ
介质
介电常数
介质
介电常数
空气
１
岩石
４～２０
水
８１
金属
∞
水在 运 动 过 程 中 对 所 经 过 的 岩 石 有 着 侵 蚀 作 用，特别是碳酸盐类岩 石 （如 石 灰 岩 ）， 石 灰 岩 的 主要成分是碳酸钙，在有水和二氧化碳时发生化学 反应生成碳酸氢钙，后者可溶于水，于是有空洞形 成并逐步扩大。岩溶通常根据埋深和岩溶水水力特 征呈带状分布，从上至下分别为表层岩溶带、垂直 下渗带、季节交替带、水平循环带、压力饱和带和 深部缓流带，隧道通常从六个岩溶带的一个或多个 之中穿过。在岩溶地区修建隧道工程常见的溶蚀类 型有：溶洞、填充型溶洞、土洞和富水溶洞等。灰 岩中溶蚀产生的空腔被空气、地下水或松软岩土填 充，腔体内介质均与灰岩存在介电差异，电磁波在 腔体界面产生反射，通过反射波与入射波的振幅、 相位和同相轴的形态可判定溶蚀界面的形状、填充 物种类极其空间位置。
５４
公路工程
４３卷
Ｄ＝εＥ
（４）
Ｂ＝μＨ
（５）
Ｊｍ＝σｍＨ
（６）
式中：σ为 介 质 电 导 率， Ｓ／ｍ； ε为 介 电 常 数， Ｆ／
ｍ； μ为 磁 导 率 ， Ｈ／ｍ； σｍ为 等 效 磁 阻 率 ， Ω／ｍ。 电磁波在介质中传播速度取决于介电常数，二
者关系可用下式表示：
Ｖ＝Ｃ／槡εγ
（７）
电磁波在传播过程中穿透不同介质时，会在界
面处产生反射波和透射波，反射波能量由反射系数
决定，反射系数用下式表示：
ｒ＝槡ε１ －槡ε２ 槡ε１ ＋槡ε２
（８）
式中：ε１ 和 ε２ 为 界 面 两 侧 介 质 的 相 对 介 电 常 数，
介电差异越大，界面反射系数越大，振幅也随之增
强，常见的介质常数如表 １所示，由于空气、水 分