2017-7地质雷达
综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用
综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用发表时间：2017-03-23T11:13:25.420Z 来源：《基层建设》2016年35期作者：周陈婴[导读] 摘要：在地质复杂区修建隧道时，为降低施工灾害发生频率，确保施工安全，施工前有必要进行超前地质预报。
（中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉 430056）摘要：在地质复杂区修建隧道时，为降低施工灾害发生频率，确保施工安全，施工前有必要进行超前地质预报。
以某隧道为依托，通过地质分析，运用TSP-203、GPR等物探手段进行了探测，探测结果与现场实际揭露情况基本吻合，对隧道施工起到了积极作用,降低了施工风险，保证了安全。
关键词：超前地质预报、地质雷达、TSP、GPR引言随着我国交通事业的快速发展，铁路建设进入高速发展阶段。
我国已成为世界上隧道修建规模与难度最大的国家。
特别是随着重大工程建设重心向地形地质极端复杂的西部山区与岩溶地区转移，正在或即将修建大量的高风险深长隧道工程。
由于深长隧道(洞)在施工前期难以全部查清沿线不良地质情况，导致施工过程中往往遭遇突水突泥、塌方、大变形等重大地质灾害，造成人员伤亡，机械设备报废，部分隧道被迫停建或改线，环境破坏严重，经济损失巨大。
1超前地质预报发展现状及基本原理1.1 TSP超前地质预报TSP超前预报系统采用地震波反射原理，地震波由24个爆破点上的小剂量炸药爆炸产生，当爆炸产生的地震入射波遇到岩体结构有变化的岩层时，在不同介质的分界面上，部分入射波被反射，采用电子传感器接收。
因地震波在岩体中以固定的速度传播，所以反射波的到达时间和入射波到达不同岩体分界面的距离成正比，故能间接测量地质变化带和测点之间的距离，预测隧道掌子面前方的地质结构及围岩地质状况。
1.2 地质雷达探测法地质雷达探测法基本原理是由发射机发射脉冲电磁波，其中一部分是沿着掌子面传播的直达波，经过时间t1后达到接收机；另一部分电磁波传入岩体中，在波的传播过程中遇到电性不同的岩体时，电磁波会发生发射，经过时间t2后达到接收机，然后根据两种波传播时间的差值来确定掌子面前方不同岩体的具体位置[3]。
TSP与地质雷达综合超前地质预报及其工程应用
TSP与地质雷达综合超前地质预报及其工程应用摘要：该研究通过工程实例综合使用了TSP超前预报与地质雷达综合应用，介绍了超前地质预报中地质雷达的工作原理与应用方法、地质雷达布线方法以及雷达探测结果及TSP隧道超前地质预报中地震勘探的工作原理与应用方法。
结合二者在数据获取、处理等方面的优势，保证了隧道的安全快速施工。
关键词：TSP；地质雷达；隧道；超前地质预报0 引言近年来我国基础设施建设尤其是中西部地区公路和铁路建设高速发展。
其中，隧道工程由于其在道路建设中的重要性，进一步引起人们的重视。
为了满足隧道工程中安全性与施工进度，就要对隧道内的地质信息进行超前地质预报。
对于隧道施工中可能产生的安全性问题，超前地质预报能够分析所需的施工前方围岩与地层情况[1，2]。
争取在施工前掌握岩土体性质、状态等地质信息，为进一步的施工提出建议，防止在施工过程中发生涌水、岩爆等地质灾害，从而实现施工安全高效的进行。
隧道地震波法（tunnel seismic prediction，简称TSP）是隧道超前地质预报的重要方法[3，4]。
该方法通过高精度的接收仪器获取爆破所产生的地震波信号并通过计算机软件初步探查前方围岩性质、节理裂隙分布、及含水状况等；地质雷达法具有简单实用，精度较高，可用来查明断层破碎带、滑坡面、岩溶和土洞，适合在超前地质预报中进行短距离探测，根据处理后的雷达图像可以直观的得出工程所需的地质信息[5，6]。
1 隧道地震波法（TSP）与地质雷达预报原理（1）TSP预报原理周家山隧道预报采用瑞士安伯格公司生产的最新型号的TSP203 plus 隧道地质超前预报系统。
TSP测量系统是通过在掌子面后方一定距离内的钻孔中以微震爆破来发射信号的，爆破引发的地震波在岩体中以球面的形式向四周传播，其中一部分向隧道前方传播，经隧道前方的界面反射回来，反射信号经接受传感器转换成电信号并放大[3，4]。
从起爆到发射信号被接收的这段时间是与反射面的距离成比例的。
铁总建设函〔2017〕588号-中国铁路总公司关于开展铁路在建项目质量检查活动的通知
重点问题
整改方案
整改时限
衬砌背后是否存在空洞，是否会发生掉块脱落
衬砌厚度、强度是否满足设计要求，是否存在渗漏水
隧道工程
排水系统〔池水洞〉是否通畅，能否满足排水要求
洞口边坡防护是否满足相关要求，是否存在危岩、落石
仰拱是否按设计施作，底板是否存在上拱
桥梁基础揭示地质条件是否与设计相符
2 桥梁工程
连续梁浇筑是否满足要求
设计原则和设计方案是否与现场情况相符，设计方案是否合理， 各专业间接口是否一致，变更设计程序是否规范、真实;重点核 查岩溶地区桥梁基础设计，岩溶地下水发育、大变形、突泥突水 等不良地质隧道的设计方案，以及路基填料、危岩落石、岩溶路 基基底处理、高陡边坡路基等重点工点设计方案的合理性。
(二)施工质量检查。各建设单位要组织施工、监理等单位 重点对隧道、路基、桥梁、轨道、房建等工程的施工质量进行全 面排查:隧道是否存在不按设计、有关标准施作，二衬是否存在 强度、厚度不足，是否存在开裂，衬砌背后是否存在空洞，防水 板是否破损，是否存在渗漏水，排水系统是否按要求施作，二衬 背后回填注浆是否密实，洞口边坡防护是否满足相关要求，是否 存在危岩、落石，施工中出现突泥、涌水、渗漏水处是否按规定 进行了处理等。路基是否存在填料不合格、填筑工艺不规范、边 坡防护及支挡不满足要求，路桥过渡段路基不均匀沉降，路基沉 降变形超标或上拱、排水系统不完善、排水不畅等问题。桥梁基 础地质情况是否与设计相符，桩基、墩台、现场制梁是否满足质 量控制要求，悬灌梁施工是否满足工艺要求，连续梁底板混凝土 是否存在不密实、离析、漏筋、空洞，预应力张拉顺序、时间、 张拉力控制是否满足验标要求等。轨道板质量是否满足要求，元 梓轨道铺设前是否进行了沉降评估、铺设精度是否满足要求，钢 轨、道岔等成品防护是否到位，无徘轨道板是否存在砂浆离缝、 上拱等问题。站房钢结构焊接是否满足规范要求，地基处理是否
地质雷达在公路质量检测中的应用
140地质雷达在公路质量检测中的应用文/周春生近些年，随着我国城镇化进程持续推进，密集化的公路交通网随之建成，很多已投入运营的公路，长期承受着车辆载荷及自然因素的作用后，逐渐出现了脱空、沉陷、裂缝、塌边等情况，以上这些隐患直接影响公路项目运营安全性及使用寿命。
通过定期检测及时发现已运营公路内潜在的隐患，精准获得病害信息，确定其具体位置范围，尽早加强维护处理，对延长公路使用年限有很大助益。
随着公路工程的飞速发展，公路施工技术也在不断革新，传统的公路质量检测技术已经被淘汰，地质雷达技术作为一种先进、高效、精确和安全无损的检测技术已经全面取代传统的公路质量检测技术。
相较于传统公路质量检测技术，地质雷达技术具有众多优点，其应用前景不言而喻，但是当前在公路工程质量检测中，对于地质雷达技术的应用仍存在一定的不足之处，所以，如何在公路工程质量检测中更好地应用地质雷达技术是公路工程技术人员迫切需要解决的问题。
质雷达检测技术在持续发展过程中取得了很大提升，未来将会成为公路质量无损检测的一种常规办法。
地质雷达检测技术的概述地质雷达探测基本原理地质雷达简称GRP，主要是通过高频电磁波对地下介质电性分布情况进行探测， 地质雷达具有较高的应用优势，能够对工程展开无损和连续性检测，实际检测精度值较高，工作效率良好。
在近些年公路检测中得到有效应用。
地质雷达检测公路质量的原理即通过发射电磁波获得公路路面下各质量指标的数值。
电磁波向下传播过程中当遇到电磁性不同的物体时，就会发生散射、反射，地面上的天线接收散射、反射而来的电磁波，随后再传送到相应检测装置内加以分析。
检测装置基于反射波的波长、强度、时间等参数综合分析路面下目标物的形状、方位及结构特征等，最后把分析结果转化成直观的图像，为施工人员判断公路质量、病害程度及制定处理方案等提供可靠依据。
地质雷达检测技术有非接触式物理检测的特性，能在确保公路地下结构真实状况分析精准度的基础上，规避既有路面结构被破坏的问题。
地质雷达物理勘探试验检测标准与方法
地质雷达物理勘探试验检测标准与方法1 目的可用于测定土体密实情况及空洞检测、地下病害体探测、道路塌陷隐患检测、地层划分、岩溶、不均匀体探测等。
2 适用范围物理勘探是用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。
在此基础.上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。
3 依据《铁路工程物理勘探规范》TB10013-2010《公路工程物探规程》JTG/T3222-2020《城市工程地球物理探测标准》CJJ/T 7-2017《城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准》JGJ 437-2018 《道路塌陷隐患雷达检测技术规范》T/CMEA 2-20184 工作流程4.1 接受委托正式接手检测工作时，应获得委托方书面形式的委托函，了解工程概况，明确委托方意图即检测目的，同时也使即将开展的检测工作进入合法轨道。
4.2 调查、资料收集为进一步明确委托方的具体要求和现场实施的可行性，了解施工工艺和施工中出现的异常情况，应尽可能收集相关的技术资料，主要收集内容有：岩土工程勘察资料、施工资料等。
5 地质雷达的技术指标应满足下列要求：5.1、系统增益大于150dB。
5.2、信噪比大于60dB。
5.3、采样间隔小于0.5ns，A/D模数转换大于16位。
5.4、计时误差小于1ns。
5.5连续测量时，扫描速率大于64次/s。
5.6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。
5.7实时监测与显示功能，具有多种可选方式和现场数据处理能力。
6 地质雷达探测的规定：6.1、探测体的厚度大于探测天线有效波长的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涅尔带半径。
6.2 测线经过的表面相对平缓、无障碍、易于天线移动。
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。
TSP法及地质雷达法相结合在隧道超前地质预报中的应用
TSP法及地质雷达法相结合在隧道超前地质预报中的应用朱保健【摘要】介绍TSP法和地质雷达法的原理及数据处理中的注意事项,通过工程实例,验证了长距离预报手段(TSP法)与短距离预报手段(地质雷达法)相结合,可更精确地预报隧道工作面前方的地质情况.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2017(043)005【总页数】4页(P60-63)【关键词】TSP法;地质雷达法;超前地质预报【作者】朱保健【作者单位】中铁第六勘察设计院集团有限公司,天津 300308【正文语种】中文【中图分类】P631隧道工程具有隐蔽性，埋藏于地表之下。
由于隧道穿过区域环境复杂，只靠前期的勘察手段，难以对隧道的工程岩体环境以及存在的不良地质条件作出准确判断[1-5]。
因此，超前地质预报工作在隧道施工过程中就显得非常重要。
在众多超前地质预报方法中，TSP预报作为一种长距离预报手段得到广泛应用。
TSP法作为隧道超前地质预报先进的物探技术之一，从现场数据采集、资料处理到成果的解释推断，每个环节都对预报结果的准确性有极其重要的影响。
所以，精确把握每个技术环节显得尤为重要。
另外，将长距离的预报手段(TSP)与短距离预报手段(地质雷达)相结合，可更好地指导隧道施工。
TSP数据处理过程中涉及到很多参数的设置，大量工程实例表明，有两个步骤对TSP预报成果的精确性起决定性影响，分别是带通滤波及初至拾取。
1.1 带通滤波TSP预报技术的实质是利用地震波反射的方法对前方围岩进行地质勘探。
地震反射波中既包含有效波也包含干扰波。
为了去除干扰波信号，获得更准确的分析结果，在带通滤波过程中不建议使用缺省值，对于低切、高通、低通、高切四个参数应按照一定的准则进行拾取。
隧道内的干扰波主要为炸药震源产生的面波和周围施工造成的微震动波。
为了从频率域去除这两种干扰波，需对其频谱特征有所了解，如图1所示。
由图1可知，面波频谱的峰值低于有效波，微震动波的频谱较宽且峰值较低。
隧道二衬厚度检测雷达法作业指导书
一、隧道衬砌(支护) 厚度及背后空洞（地质雷达法）试验检测作业指导书1.试验目的与适用范围（1）目的：指导地质雷达现场探测作业，保证探测成果质量。
（2）适用范围：适用于工程地质雷达对隧道初期支护及二次衬砌检测作业。
2.试验依据（1）《公路隧道施工技术规范》JTG/T 3660-2020（2）《公路工程质量检验评定标准》第一册土建工程JTG F80/1-2017（3）《雷达法检测混凝土结构技术标准》JGJ/T 456-2019（4）《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB 10223-20043.仪器设备常用检测设备一栏表4.试验准备（1）隧道衬砌检测包括前期的准备工作和检测工作，具体有以下几项内容。
1）了解隧道高度量测隧道拱顶到仰拱的高度，为搭建检测台车提供尺寸数据。
2）用明显标记，按照5m/10m间距在边墙上标明隧道里程。
3）搜集衬砌设计资料和竣工资料，了解设计厚度、钢筋间距、钢架间距以及施工过程中的变更信息。
4）记录隧道中避车洞、下锚段、电缆位置，统计隧底积水段落。
5）对衬砌表面潮湿或有凝结水珠的部位进行统计，记录已发病害的位置和类型。
6）制订对可能影响到检测台车行进的障碍物的处理办法。
7）查明附近是否有对雷达产生影响的电磁干扰源。
8）运营隧道检测需要明确天窗时间。
（2）确定测线位置，搭建检测操作车1)测线布置应以纵向布置为主，横向布置为辅，每5~10m测线应有一个里程标记。
2)单洞两车道隧道应分别在隧道的拱顶、左右拱腰、左右边墙布置共5条测线；单洞三车道应在隧道的拱腰部位增加两条测线；遇到支护(衬砌)有缺陷的地方应加密测线。
3)单洞两车道隧道应分别在隧道的拱顶、左右拱腰布置共3条测线；单洞三车道应在隧道的拱腰部位增加两条测线；遇到支护(衬砌)有缺陷的地方应加密测线。
测点示意图（3）人员配备1)检测人员：2-3人负责采集数据、记录数据及现场资料、记录标记里程。
2)指挥人员：1-2人负责指挥装载机(路灯车等)师傅，是速度尽可能平稳均匀，保证人员和设备的安全；负责现场的协调调度工作。
公路工程质量检验评定标准JTG-F80-1-2017公路水运检测师
量规：抽查50％
超声：抽检水平、 垂直焊缝各50%
加水检查：每节
±20
水准仪：8处
1/50围堰高度
吊垂线：检查两轴 线1~2处
表8.5.9 承台等大体积混凝土实测项目（改）
项次 1△
2 3
检查项目 混凝土强度(MPa)
尺寸(mm) 顶面高程(mm)
规定值或允许偏差
检查方法和频率
在合格标准内
按附录D检查
2
围堰平面尺寸 (mm)
圆形 矩形
3
高 度(mm)
4
节间错台(mm)
5△
焊缝
焊缝尺寸 探伤
6△
水密试验
7
顶高程（mm）
8
纵横方向倾斜度（mm）
规定值或允许偏差
±直径/500，互相垂 直的直径差<20
±30，对角线差<20
检查方法和频率 尺量：每节检查4处
±10
尺量：每节检查2处
2
尺量：每节检查4处
符合设计要求 不允许渗水
度；最小厚度≥0.5设计
100m2检查3点
厚度
注：当土钉抗拔力抽检不合格的土钉数量超过检测数量的20％时，将抽检 的土钉数增大到3％；如仍有20％以上的土钉不合格，则该土钉支护工程 为不合格。
表6.10.2-2 砌体框格防护实测项目（增）
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1△ 砂浆强度(MPa) 在合格标准内
主梁 横梁
梁长 (mm)
主梁 横梁
梁宽 (mm)
主梁 横梁
梁腹板平面度(mm)
主梁 横梁
锚箱
锚点坐标(mm)
斜拉索轴线角度 (°)
三维地质雷达探测技术在城市道路空洞病害普查中的应用研究
doi: 10.3969/j.issn.1007-1903.2023.04.013Vol. 18 No.04 December, 2023第 18 卷 第4期 2023 年 12 月/三维地质雷达探测技术在城市道路空洞病害普查中的应用研究钱鹏1，谈顺佳2，3，王凤刚1，徐锦程1，杨志权1，龚良钢1（1.首钢地质勘查院北京金地通检测技术有限公司，北京 100043；2.东华理工大学地球物理与测控技术学院，江西 南昌 330013；3.北京睿拓立业科技发展有限公司，北京 100070）摘 要：由城市道路地下空洞、路面脱空、土体疏松等病害引起的道路塌陷事故是目前国内许多城市面临的重大安全隐患。
城市道路空洞病害具有隐伏性、突发性，造成的灾难性后果长期以来困扰着城市安全运营。
以国内多地的项目实测及验证成果为基础，对三维地质雷达探测技术方法和工作流程进行了梳理，通过分析三维地质雷达剖面数据中病害体的顶界面反射、多次波反射、边界绕射波等异常特征和三维地质雷达切片数据中病害体周边地下管、井分布特征，总结了三维地质雷达技术在城市道路地下脱空、空洞病害探测中病害体的数据异常特征。
实践研究证明，三维地质雷达探测技术以其作业高效、定位精准、抗干扰能力强、数据丰富全面等优点可有效地探测出道路下方存在的空洞等安全隐患，为城市道路病害的防患和治理提供准确、可靠的依据。
关键词：三维地质雷达；城市道路病害；地下空洞；路面脱空；探测技术Application of 3D ground penetrating radar detection technologyin urban road void disaster surveyQIAN Peng 1, TAN Shunjia 2,3, WANG Fenggang 1, XU Jincheng 1, YANG Zhiquan 1, GONG Lianggang 1（1.Beijing Jinditong Testing Technology Co., Ltd.,Shougang Geological Exploration Institute, Beijing 100144, China ；2.School of Geophysics and Measurement-Control Technology, East China University of Technology, Nanchang 330013, Jiangxi, China ；3.Beijing RTLY S&T Development Co., Ltd.,Beijing 100070, China ）Abstract: Road collapse accidents caused by urban road underground cavities and voids are major safety hazards faced by many cities in China. Because of its hidden, sudden and other characteristics, the disastrous consequences resulted therefrom have long troubled city safety operation. Based on the results of project measurement and verification of many locations in China, we sorted out the method and work flow of 3D ground penetrating radar detection. By analyzing the anomaly characteristics of the top interface reflection, the multiple wave reflection, and the boundary diffraction wave of the diseased body in 3D geological ra-dar profile data, and the distribution of underground pipes and wells around the diseased body in 3D ground penetrating radar slicing data, we summarized the abnormal data characteristics of disease bodies in the detection of urban road underground cavi-收稿日期：2023-03-02；修回日期：2023-05-30第一作者简介：钱鹏（1990- ），男，硕士，工程师，主要从事地球物理方法在工程检测和工程勘查中的应用研究。
广州地区7·17大暴雨及强对流的多普勒雷达资料分析
图 １是 广 州 地 区 ４ ９个 自动 气ห้องสมุดไป่ตู้象 站 ７月 １ 日 ７
０ ８时 至 １ ８日 ０ ８时 的 降 水 量 和 大 风 分 布 图 。 从 图
我们 可 以看 出 ， ３ 有 Ｏ个 自 动 站 ２ ４小 时 降 水 量 ７月 １ ６日到 １ ８日 ， ０ ｈ ａ高 度 上 副 热 带 高 压 中 ， ５０Ｐ ０ｍ 主 成 块 状 分 布 ， 心 位 于 日本 南 部 洋 面 上 ， 西 脊 点 超 过 １０ ｍ， 要 集 中在 广 州 市 的 东 部 和 南 部 及 市 中 其
维普资讯
伍 志 方 ： 州 地 区 ７ １ 暴 雨 及 强 对 流 的 多 普 勒 雷 达 资 料 分 析 广 ・７大
９
． 降 水 量 和 大 风 的 分 布 形 势 与 强 回波 带 的 移 动 ２ ２ 多 普 勒 雷 达 速 度 回 波 分 析
大 尺 度 和 天气 尺 度 系统 的 适 当 配 置 下 ， 繁 的 中小 团沿 季 风 槽 西 行 ， 中逐 渐 加 强 成 热 带 低 压 ， 在 频 途 并
东 尺 度 天气 系统 常 常 造 成 局 地 强 对 流 和 强 降 水 ，０ ０ 海 南 省 东 部 沿 海 地 区登 陆 ； 面 的 扰 动 云 团 则 向西 ２０ 并 于 ７ ３ 年 ７月 １ 日广 州 地 区 大 暴 雨 和局 地 雷 雨 大 风 天 气 北 方 向 移 动 ， 逐 渐 形 成 涡 旋 状 结 构 ， １ 日 １ ７ 然 过 程 就 是 一 次 典 型 的 在 热 带 扰 动 和 季 风 槽 的 共 同 时左 右 在 珠 江 口西 侧 的 台 山附 近 登 陆 ， 后 缓 慢 向 作 用 下 ， 中小 尺 度 对 流 系统 造 成 的 。 由 偏西方 向移动 ， 直维 持到 ｌ 一 ９时 ， 旋 结 构 才 逐 渐 涡 伴 本 文 分 析 了 产 生 这 次 大 暴 雨 的 大 尺 度 环 境 场 ， 消 失 。 随后 ， 随 着 热 带 扰 动 云 团北 抬 至 我 省 沿 海 呈 特 别 是 应 用 香 港 多 普 勒 雷 达 回波 和径 向 风 场 资 料 ， 地 区 的 季 风 槽 ， 东 西 向 横 卧在 广 东 上 空 。 因 此本 研 究 了热 带 扰 动 登 陆 前 后 ， 中小 尺 度 天 气 系统 与 强 次 过 程 前 期 的 大 暴 雨 和 雷 雨 大 风 主 要 受 热 带 扰 动 云 团 的影 响 ， 期 则 主要 是 由季 风槽 造 成 的 。 后 对 流 回波 演 变 特 征 之 间 的 关 系 。 １３ 地 面 降 水 和 大 风 实 况 ． １ 大 尺 度 环 境 场 和 地 面 实 况
JTG F80-2017试验相关修订内容
附录 J 路基、柔性基层、沥青路面弯沉值 评定
J.0.2 路基、沥青路面弯沉代表值的计算
附录 J 路基、柔性基层、沥青路面弯沉值 评定
J.0.3 粒料类基层和底基层弯沉代表值的计算
四、附录增加
• • • • • • 附录M 水泥基浆体抗压强度评定 附录N 防水层与混凝土间正拉粘结强度评定 附录P 结构混凝土外观质量限制缺陷 附录Q 激光断面仪检测隧道断面方法 附录R 地质雷达检测隧道支护（衬砌）质量方法 附录S 防水板焊缝施工质量检测方法
附录 M 水泥基浆体抗压强度评定
M.0.1 水泥基浆体的强度评定以标准养护28d试件为准，试 件尺寸40*40*160的棱柱体，每组3个试件，制取组数符合下列 规定：
M.0.2 试验及计算方法应符合现行《水泥胶砂强度检验方法 （ISO）》（17671）的规定，测定每组6个抗压强度值。
M.0.3 水泥基浆体强度的合格标准符合下列规定：
7.3 沥青混凝土面层和沥青碎（砾）石面层
8、桥梁工程
8.3.3预应力管道压浆及封锚（新增分项）
(1)浆体的各项技术指标应符合施工技术规范规定并满足设计要求。 (2)预应力管道在压浆前应清除内部的杂物及积水。采用真空辅助压浆 时，其气密性应达到有关技术规范要求的真空度。 (3)管道最高位置应设置排气孔，排气、排水孔应在原浆溢出后方可封 闭。 (4)应在设计规定的时间内进行压浆，同一管道压浆应连续一次完成， 不得有漏压浆的管道。 (5)压浆过程中及压浆完成后 48h 内，环境温度低于 5℃时应采取防冻 或保温措施。 (6)按设计要求浇筑封锚混凝土。
二、修订要点
1）评定方法----采用合格率法评定方法 取消公路工程质量评定评分法，采用合格率法对公路工程质量进行评定 ； 2）评定标准----提高了部分质量评定标准 结合我国公路工程质量水平不断提高的实际，确定了公路工程质量评定 标准； 3）检验方法和设备----增加了的快速检测方法 为了提高试验检测效率，降低劳动强度，调整了相关试验检测指标和检 测频率；增加了精度高、检测效率高的快速检测方法； 4）检验指标----增加了施工过程检验评定指标 进一步加强对施工过程中重要技术指标的检验和评定，增加了相应的检 验评定指标； 5）评价对象----分项工程、分部工程、单位工程的划分 本次修订，对公路工程质量检验评定标准的定位、适用范围、质量检验 评定标准、质量检验评定程序以及路基、路面、桥梁、隧道、交通工程以及 环保工程等进行了全面修订，进一步提高了本标准的权威性、刚性要求和可 操作性。
cjjt7-2017城市工程地球物理探测标准
cjjt7-2017城市工程地球物理探测标准
cjjt7-2017城市工程地球物理探测标准是中国的一项关于城市工程地球物理探测的标准。
这个标准主要规定了在城市工程中进行地球物理探测的方法、技术要求、设备和人员等方面的规定。
1. 方法和技术要求：这个标准详细描述了在进行城市工程地球物理探测时应该采用的方法和技术，包括地质雷达探测、地震反射波探测、电磁探测等。
同时，也对探测结果的解读和分析提出了具体的要求。
2. 设备：这个标准对用于城市工程地球物理探测的设备进行了规定，包括设备的选型、性能要求、使用方法等。
3. 人员：这个标准对从事城市工程地球物理探测的人员提出了要求，包括他们的资质、培训、操作技能等。
4. 安全和环保：这个标准还对城市工程地球物理探测的安全和环保问题进行了规定，包括如何防止探测过程中的安全事故，如何减少探测活动对环境的影响等。
这个标准对于保证城市工程地球物理探测的质量和安全，提高探测效果，保护环境等方面都起到了重要的作用。
八、拟投入本项目的主要勘察设备表
八、拟投入本项目的主要勘察设备表以下为拟投入本项目的主要勘察设备表：序号设备名称型号规格单位数量制造年份备注一、外业勘测仪器设备1 GPS测量定位仪分辨率≤10m 台 4 2015-20182 电阻率法仪 DDC-2B型台 4 2016-20193 激电仪大功率台 1 -4 磁力仪高精度台 1 -5 重力仪高精度台 2 -6 浅震仪高分辨率台 1 20177 地质雷达 ZOND-12E 台 1 20178 测井仪台 3 20189 声波测试仪台 1 201610 全站仪 XXXDTS-121R4 台 1 201711 GNSS接收机北斗海达台 4 2016-201712 TS7机台 4 201713 钻机 XY-100型台 1 -14 照相机 XXX 台 1 -15 对讲机 - 台 1 -16 桥车大众辆 2 201817 船只载重6人艘 2 2016二、内业数据分析、整理仪器设备1 计算机站 HPZ230 台 1 -2 台式计算机 IBM联想台 4 20173 笔记本电脑联想台4 20174 绘图仪 HP彩色台 1 -5 绘图仪 HP单色台 1 -6 便携式投影仪 PLUS 台 1 -7 南方成图软件 CASS9.0 套 1 -8 ARCGIS10.4 - 台 1 -9 偏光显微镜高精度台 1 -本项目拟投入的主要勘察设备包括外业勘测仪器设备和内业数据分析、整理仪器设备。
外业勘测仪器设备包括GPS测量定位仪、电阻率法仪、激电仪、磁力仪、重力仪、浅震仪、地质雷达、测井仪、声波测试仪、全站仪、GNSS接收机、TS7机、钻机、照相机、对讲机、桥车和船只。
内业数据分析、整理仪器设备包括计算机站、台式计算机、笔记本电脑、绘图仪、便携式投影仪、南方成图软件、ARCGIS10.4和偏光显微镜。
这些设备的制造年份从2015到2019不等。
路面地质雷达使用经验交流--毛成 (四川公路规划勘察设计院)
3 介质状况对检测结果的影响
3.2 不同集料的影响
对比表明：
①由于沥青占混合料的比例较小，沥青材料对波速的影响相对有限。
如高速公路丙的LM2合同段与LM3合同段上面层均使用珙县玄武岩碎石， 中、下面层均使用叙永灰岩碎石，两个合同段的沥青标号是一样的，但是 品牌不一样，但是两个合同段的波速是很接近的。
3.1 混合料类型的影响
比较表明：两组数据没有交叉和重叠，三层混合料的波速
明显低于两层混合料的波速，表明雷达波在本工程SMA-10中 的传播速度要低于在AC-20C中的传播速度。因此，在检测过 程中，检测到哪个层位就要钻取该层位的芯样进行波速的标 定，不能套用以前或不对应层次波速的结果。
3 介质状况对检测结果的影响
3 介质状况对检测结果的影响
3.2 不同集料的影响
③即使是同种类型的粗集料，波速也有可能出现较大的差别。如高速
公路乙上面层均使用峨眉玄武岩碎石，LM1合同段中、下面层使用沱江卵
碎石，LM2及LM3合同段使用涪江卵碎石，LM2和LM3的波速十分接近， 但是LM1的波速却与LM2和LM3却有很大的差异，超过10%。经过分析， 笔者认为同样是卵碎石，由于产地不一样，卵碎石的岩性材质有较大的差 别，导致了雷达波在其中传播有比较大的差别。
用量、填料和添加剂的种类和用量等，混合料的压实状况等，都将影
响混合料的介电常数，从而造成雷达波在不同的沥青面层中的传播速 度可能存在差别。
下面重点探讨混合料类型和集料类型的影响。
3 介质状况对检测结果的影响
3.1 混合料类型的影响 案例2： 某条市政道路，沥青面层结构为：4cmSBS改性SMA-10上面 层+6cmSBS改性AC-20C中面层+6cmSBS改性AC-20C下面层。应 业主要求，在中面层铺筑完成和上面层铺筑完成后分别对沥 青层的厚度进行了检测。 检测结果如下表：
地质雷达探测在青岛地铁1号线勘察中的应用
｜
≈ ｃ ｌ
’
式 中 ： ｆ —— 电 磁 波 在 真 空 中 的 传 播 速 度 ，
０ ． ２ ９ ９ ７ ９ ｍ／ ｎ ｓ ；
巫 一 一 ＋
≈
瓜
￡ ， —— 介 质 的相对 介 电常 数 ；
／ １ ——介质的相对磁导率 ， 一般 ， １ 。
二 ＋
地质雷达是一种利用高频 电磁波探测地下介质分 布情况的无损探测 仪器 ， 它通过在地 面移 动的发射 天 线 向地下发射高频电磁 波 ， 在地下旅 行的电磁 波遇 到 不同的电性界面时 ， 就会发生反射 、 透射和折射 。反射
到 地 面 的 电磁 波 被 与发 射 天线 同步移 动 的 接 收天 线Байду номын сангаас
（ 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 ：
收后 ， 通过雷达主机精确记录反射回波到达 的时间、 相 位、 振幅、 波 长等特征 ， 再通过信 号叠加放大 、 滤波 降 噪、 图像合成等数据加工处理手段 ， 形成地下断面的扫
快速 路 为青 岛市 内东 西 主 干路 ， 该 站 区段 车 流量 大 ， 不
具备 占路钻探施工 的条件 ， 导致 车站右线缺少地质勘
察资料 ， 本 次拟 采 用地 质 雷达 探 ｉ 贝 ０ 推 断 地层 分 界 线 ， 为 设 计 和施 工提 供基 础地 质资 料 。 ３ ． １ 工 作布 置及 采样 参数 的 选取 车 站 站 台 中 心 里 程 为 ＹＳ Ｋ３ ６ ＋５ ０ ９ ． Ｏ ０ ， 车 站 总 长 ２ ０ ７ ． ８ ｍ， 为地下 ２ 层 岛式 车站 。车 站采 用 暗挖法 施 工 ， 结构 拱 顶埋 深 约 ９ ． ７ － － － １ ８ ． ８ ｍ， 覆岩 １ ０ ． Ｏ ～１ ９ ． Ｏ ｍ， 车站设
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地质雷达及应用
沈
金
松
资源与信息学院 物探系 2017.4.6
地质雷达及应用
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 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。
三、野外工作方法
2） 、多次覆盖法
地质雷达及应用
3.1 测量方式
3） 、宽角法
当一个天线固定在 地面某一点上不动，而 另一个天线沿测线移动 ，记录地下各个不同界 面反射波的双程走时， 这种测量方式称为宽角 法。 这种测量方式的目 的是求取地下介质的电 磁波传播速度。
三、野外工作方法
地质雷达及应用
地质雷达及应用
4.2 雷达资料的偏移处理
四、数据处理与资料解释
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置，
这种处理方法称为偏移归位处理，经过偏移处理的雷达
的处理。
地质雷达及应用
载入原始数据
四、数据处理与资料解释
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
地质雷达及应用
4.1 数字滤波
四、数据处理与资料解释
地质雷达在测量过程中，为了保留尽可能多的信息，常 采用全通的记录方式，这样有效波的干扰也被同时记录下来， 为了去除数据中的干扰信号，需要采用数字滤波的方法。数字 滤波就是根据数据中有效信号和干扰信号频谱范围的不同来消 除干扰波。 如果有效信号的频谱分布与干扰信号的频谱有一个比较
60
r
地质雷达及应用
趋肤深度
一、基本原理
2
地质雷达及应用
国外
二、雷达仪器介绍
美国GSSI公司的SIR系列雷达（ 美国劳雷公司代理销售）
瑞典MALA公司的RAMAC/GPR雷达系列
加拿大Sensrs&Software公司pulse EKKO型探地雷达
国内
发展状况是：首先通过引进国外的雷达仪器，进行研究和应 用，然后开发拥有自主知识产权的自己的雷达产品。目前，国 内使用最多的雷达大多是美国GSSI公司生产的。国内有电子部 22所，航天部爱迪尔公司、骄鹏公司和中国矿大（北京）四家 单位相继推出了自己的Hale Waihona Puke 达产品。vc为光速；
c
r
r 为地下介质的相对介电常数。
地质雷达及应用
' 常见介质的 和 V
一、基本原理
介质 水 空气 雪（湿）
相对介电常数 ' 81 1 4—12
电磁波速度V（m/ns) 0.033 0.3 0 .09—0.15
石灰岩
土壤(干) 土壤（含水20%）
7(6)
4(3—5) 10(4—40)
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
地质雷达及应用
（2）测网布置 （3）天线中心频率的选择 （4）时窗的选择 （5）采样率的选择 （6）测点点距 （7）天线间距选择 （8）天线方向的取向
三、野外工作方法
（1）目标体特征与所处环境分析
施 工 准 备 工 作
地质雷达及应用
一、基本原理
地质雷达及应用
一、基本原理
t 4z x
2
2
v
图1 地质雷达探测原理示 意图
4hn x tn 2 2 vn vn
2
2
2
地质雷达及应用
一、基本原理
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 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：
二、雷达仪器介绍
地质雷达及应用
2.1 SIR雷达介绍
二、雷达仪器介绍
地质雷达及应用
2.2
二、雷达仪器介绍
瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）
主要特点 1. 高集成化、真数字式、高速 、轻便。 2. 系统集成化程度高，体积小、重量轻（主机重量仅为2.4公斤）。 3. 功耗低，主机功耗仅为25W；系统耗电量低，不需电瓶供电， 为野外工作提供方便。 4. 天线与主机之间采用光纤连接，频带宽、速度快、数据质量好、 抗干扰能力强，因此发射机、接收机及主机之间不会相互干扰。 5. 100兆、250兆、500兆、800兆及1000兆天线采用屏蔽方式，因 此其抗干扰能力强。 6. 主机与计算机之间采用ECP并口传输方式，数据传输速度快。 7. 主机可与低频、中频、高频天线全部兼容，同时与孔中天线也 兼容，因此性能价格比高，为用户添置新天线节约资金。 8. 显示方式采用外接笔记本方式。
3.1 测量方式
三、野外工作方法
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 测量记录中相同位置的记录进行叠加，这种记录能增强 对深部地下介质的分辨能力。
地质雷达及应用
3.1 测量方式
以最大可能的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波，提
取反射波的各种有用的参数(包括电磁波速度，振幅和波形等 )来帮助解释。探地雷达与反射地震都依靠脉冲回波信号，其 子波长度都由发射源控制。脉冲在地下传播过程中，能量均 会产生球面衰减，也会由于介质对波的能量的吸收而减弱， 在地下介质不均时还会发生散射、反射与透射。因此数字记 录的探地雷达数据类似于反射地震数据，反射地震数字处理 许多有效技术通过某种形式改变均可以应用于探地雷达资料
EKKO-100型
EKKO-1000型
400MHz
地质雷达及应用
2.4
二、雷达仪器介绍
中国电波传播研究所——青岛分所：LTD-3
地质雷达及应用
2.4
二、雷达仪器介绍
中国电波传播研究所——青岛分所：LTD-3
地质雷达及应用
3.1 测量方式
三、野外工作方法
探地雷达的野外工作，必须根据探测对象的状况及所处的
地质雷达及应用
2.2
二、雷达仪器介绍
瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）
地质雷达及应用
2.2
二、雷达仪器介绍
瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）
地质雷达及应用
2.2
二、雷达仪器介绍
瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）
地质雷达及应用
2.2
二、雷达仪器介绍
瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）
RAMAC/GPR非屏蔽天线是低频天线，主要用于深层探
测，该天线只能与CUII主机配合使用。典型的非屏蔽天线有 25MHz、50MHz、100MHz、200MHz天线。所有的 RAMAC/GPR非屏蔽天线均使用同样的发射机及接收机、光 纤、玛拉测链、天线分离架及主控单元。天线重量轻，适用
于单人操作。收、发天线容易分离，可以采用CMP法（共中
心点）计算速度。 非屏蔽天线可应用于土木建筑、地质学及水文地质学等。
地质雷达及应用
2.3
二、雷达仪器介绍
加拿大EKKO型雷达
The pulseEKKO 100(1000) system provides shielded, full bistatic operational capability. The ability to move the antennas independently allows both simple reflection profiling surveys as well as CMP, multi offset and transillumination experiments to be conducted. The versatility of the system allows for variation in polarization as well as a number of other geometrical transducer configurations.
标为反射波双程定时，表示雷达脉冲从发射天线出发经地下
界面反射回到接收天线所需的时间。这种记录能准确反映测 线下方地下各反射界面的形态。
地质雷达及应用
3.1 测量方式
1）、剖面法
三、野外工作方法
地质雷达及应用
3.1 测量方式
三、野外工作方法
地质雷达及应用
3.1 测量方式
三、野外工作方法
地质雷达及应用
形，构成雷达剖面。
地质雷达及应用
一、基本原理
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
0.11(0.12)
0.15(0.13—0.18) 0.095(0.05—0.15)
冰
铜或铁
3.2
1
0.17