地质雷达探测技术说明C.doc

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地质雷达及其探测技术

应用领域：地质雷达在考古、市政建设、建筑、铁路、公路、水利、电力、采矿、航空等领域都有广泛应用。

地质雷达最早用于工程场地勘查：解决覆盖层厚度、松软层厚度及分布、基岩风化层界面及分布、基岩节理和断裂带、地下水分布、普查场地地下溶洞、空洞、塌陷区、地下人工洞室、地下排污巷道、地下排污管道及地下管线等，在回填等松软层上，探查深度可达20m 以上，在致密或基岩上探查深度可达30m以上；工程质量检测及病害诊断：近年来，国内外铁路公路等地下隧道、公路及城市道路路面、机场跑道、高切坡挡墙等重要工程项目的工程质量检测及病害诊断中，广泛采用雷达技术。

主要检测衬砌厚度、破损、裂隙、脱空、空洞、渗漏带、回填欠密实区、围岩扰动等，路面及跑道各层厚度、破损情况，混凝土构件中的空洞、裂隙及钢筋分布等，检测精度可达毫米级；地下埋设物与考古探察：考古是地质雷达应用较早的领域，探测古建筑基础、地下洞室、金属物品等，在城市改造中用雷达可探测地下埋设物，如电力管网、输水管道、排污管道、输汽管网、通讯管网等；隧道超前跟踪探测及预报：地质雷达可预测前方50m范围内的断层、溶洞、裂隙带、含水带等地质构造；地质雷达在矿井中的探测应用：我国煤矿及金属矿山很多，煤矿及金属矿山地质构造相当复杂，地质雷达已开始用于矿山井下，在矿井可用在掘进头前方超前探测及预测、巷道顶底板及两邦探测，主要用来探测断层、陷落柱、溶洞，裂隙带、采空区、含水带、煤厚、顶底板、瓦斯突出危险带、金属富矿带等。

技术特点：煤炭科学研究总院重庆分院吸取国内外地质雷达优点，积多年探测经验，先后研制成F、KDL系列防爆地质雷达及其探测技术，同时还引进美国SIR—10H型工程雷达和加拿大EKKO-100型雷达。

F、KDL系列防爆地质雷达由防爆工业控制机、发射机、接收机、系列天线、采集和处理软件、高速通讯线缆等组成。

可超前探测50米范围内的断层，陷落柱，含水带等地质构造。

工作方法多样灵活，可全方位探测。

地质雷达探测技术

• [地质雷达] Ground Penetrating Radar(GPR)是探测地下物体的地质雷达的简称。
•
地质雷达利用超高频电磁波探测地下介质分布，它的基本原理是：发射机通过发射天线发射中心频率为12.5M至1200M、脉冲宽度为 0．1 ns的脉冲电磁波讯号。当这一讯号在岩层中遇到探测目标时，会产生一个反射讯号。直达讯号和反射讯号通过接收天线输入到接收机，放大后由示波器显示出来。根据示波器有无反射汛号，可以判断有无被测目标；根据反射讯号到达滞后时间及目标物体平均反射波速, 可以大致计算出探测目标的距离。
超声波检测车
超声波传感器数量： 31 个（ 1 个为环境纠正传感器） - 超声波传感器间距： 125mm - 检测精度： ±1.0mm - 最大检测宽度： 3.75m - 检测速度及采样频率： 5Km/h 采样间距 0.3m ， 10Km/h 采样间距 0.7m ， 50Km/h 采样间距 3m ， 80Km/h 采样间距 5.3m ， 100Km/h 采样间距 6.6m
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地质雷达的理论基础
麦克斯韦方程组
H J E Hale Waihona Puke H 0 E v / E t
J J 外 J自
H t
第三节地质雷达仪器
• 利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。金属探测器的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定性，一般使用从80 to 800 kHz的工作频率。工作频率越低，对铁的检测性能越好；工作频率越高，对高碳钢的检测性能越好。检测器的灵敏度随着检测范围的增大而降低，感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。

地质雷达检测操作学生手册——2013年上学期

地质雷达探测操作手册北京交通职业技术学院2013年4月OKO-2地质雷达操作手册——沥青路面、隧道1、检测设备及组成采用俄罗斯GEOTECH公司的OKO-2单通道主机探地雷达。

（1）控制单元（见图1-1）；（2）天线单元：AB2000R（2000MHz车载屏蔽天线）及AB700M（700MHz屏蔽天线）型号（见图1-2a及图1-2b）；（3）电源供应单元（见图1-3）；（4）笔记本支架：用来固定笔记本和控制单元（见图1-4）；（5）肩带装置：用来替操作者平均分担所有装置（蓄电池、笔记本）的重量（见图1-5）；（6）其他：充电器、固定杆件等。

图1-1 控制单元图1-2a 2000MHz车载屏蔽天线图1-2b 700MHz屏蔽天线图1-3 电源供应单元图1-4笔记本支架图1-5 肩带装置整个系统主要由控制单元、发射天线、接收天线及微机四部分组成，发射与接收信号均由光缆或通讯电缆传输给雷达主机，再通过以太网口传送到微机（笔记本电脑），由微机进行汇总、分析和处理。

2、OKO-2地质雷达在路面及隧道衬砌结构检测项目（1）沥青混合料路面面层材料厚度检测；（2）衬砌结构（厚度、钢支撑及钢筋密度）、衬砌缺陷与病害（超挖回填密实情况、空洞、层间脱空、衬砌裂缝、渗漏水通道及积存水范围）、地质问题（围岩开挖扰动、裂隙、溶洞）检测。

3、OKO-2地质雷达操作流程（1）数据采集①连接主机及天线、电池等，点击运行雷达，快捷键为Ctrl+S,如无法连接天线，请检查主机与天线之间的数据电缆连接，或调整笔记本IP地址，详细方法为设置IP地址后，在主软件中打开选项中的端口选择，点击以太网右边的锤子图标，使主机IP地址与雷达IP地址前三位相同。

②参数调整：其他参数默认，只需点击移动，使首波处于采集界面最上方，晃动天线，或用手和其他物体在天线与检测物表面之间晃动，以确定被检测面波形位置。

（如新安装软件，则需重新设置，如下图：③准备工作做好后，开始采集，首先使天线贴近被检测面，点击记录，设置文件名并做好现场记录，天线移动的同时按下空格做标记，之后每隔固定距离按下空格做标记，采集结束时按下空格做标记。

三维探地雷达检测规程-概述说明以及解释

三维探地雷达检测规程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述三维探地雷达是一种先进的地质勘探工具，通过利用电磁波的反射和传播特性，能够准确地探测地下的物质分布情况。

该技术在地质勘探、考古学研究、环境监测等领域具有广泛的应用。

本文将对三维探地雷达的工作原理、应用领域以及相应的检测规程进行详细介绍。

通过深入了解三维探地雷达的原理和应用，我们可以更好地把握这一技术的优势和局限，为相关领域的研究和实践提供参考和指导。

在本文的正文部分，我们将首先介绍三维探地雷达的工作原理。

通过解析其电磁波的发射、接收和信号处理过程，我们可以了解该技术是如何实现地下物质探测的。

随后，我们将探讨三维探地雷达在不同领域的广泛应用。

从地质勘探到考古学，从环境监测到资源探测，三维探地雷达都发挥着重要作用。

在正文的最后一部分，我们将详细介绍三维探地雷达的检测规程。

由于该技术具有一定的复杂性和专业性，合理的检测规程对于保证检测的准确性和可靠性至关重要。

我们将深入探讨数据采集、处理和解释的关键步骤，以及如何针对不同的应用场景进行合理的参数选择和数据解读。

通过对三维探地雷达的概述，我们可以更好地理解该技术的意义和应用前景。

鉴于其在各个领域的成功应用，三维探地雷达将会在未来的地质勘探和人文研究中扮演更加重要的角色。

最后，我们将总结本文的主要内容，并对未来该技术的发展进行展望，希望能够为读者提供一定的参考和启示。

1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

其中引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节；正文部分包括三维探地雷达的工作原理、应用领域和检测规程三个小节；结论部分包括总结、展望和结束语三个小节。

引言部分主要对本文进行概述，介绍三维探地雷达的基本情况和研究背景，并阐明文章的结构和目的。

在概述部分，将简明扼要地介绍三维探地雷达的定义、原理和特点，引起读者的兴趣和关注。

接着，在文章结构部分，将对本文的框架进行阐述，明确各个部分的内容和顺序，使读者能够清晰地了解整篇文章的组织结构。

地质雷达操作规程

地质雷达操作规程 ( 总 9 页 )--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可---- 内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、地质雷达法合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、衬砌暗地里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)采样间隔普通不大于、A/D 模数转换不低于16 位；(4)计时误差小于1ns；(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，探测体的宽度或者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、易于天线挪移。

(3)避开高电导屏蔽层或者大范围的金属构件。

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、摆布拱腰、摆布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。

普通情况线距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者测点。

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、摆布拱腰和摆布边墙各布一条；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。

《地质雷达探测技术》

常见的隐身技术
缩小雷达反射截面降低红外线信号特征降低视觉信号特征降低听觉信号特征等离子体技术
第二部分地质雷达工作原理
在隧道开挖、煤矿生产及地面工程建设中经常遇到复杂的地质异常，给施工带来困难，尤其是穿过老窑、软弱破碎带、岩溶区，或者煤与瓦斯突出的危险区域，若事先未能探查清楚往往造成塌方、涌水或煤与瓦斯突出等事故，影响安全生产。在地面工程地质勘探中，要求实施大面积、高密度精查勘探，这就对地质探测手段提出了高的要求。实践证明，应用矿井地质雷达进行探测，简便快捷，机动灵活，能较好而准确地提供资料，取得较好效果。
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图1 地质雷达探测原理示意图
t 4z2 x2 v
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：
v c
r
c为光速；
r 为地下介质的相对介电常数。
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雷达产品。
3.1 瑞典探地雷达（RAMAC/GPR）
非屏蔽天线可应用于土木建筑、地质学及水文地质学等。
3.2 SIR雷达介绍
该型号探地雷达仪器的特点是：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。

地质雷达技术讲解

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载入数据
数据处理与资料解释一维滤波/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；
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现场采集 7．安全要求：测量拱顶和拱腰位置时，工作人员和天线都要用安全带或
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。
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衬砌检测报检单
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衬砌检测报检单
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机械，尽可能不要采用履带式机械。建议使用市政路灯维修车或自行搭建，但须保证行使平稳，不晃动。 2．人员配置：工人4-5名，现场技术人员2名。
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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
数据采集记录表
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数据采集记录表
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仪器操作
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仪器操作
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仪器操作
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仪器操作
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仪器操作
数据处理
雷达波在地下的传播过程中各种噪声和杂波的干扰非常严重，正确识别各种杂波与噪声、提取其有用信息是探地雷达记录解释的重要的环节，其关键技术是对地质雷达记录进行各种数据处理。电磁波的传播形式与地震波十分相似，而且数据剖面也类似于反射地震数据剖面，因此反射地震数据处理的许多有效技术均可用于地质雷达的数据处理，但由于雷达波和地震波存在着动力学差异，如强衰减性，雷达波在湿的地层中衰减比在干的情况下要大，而

探地雷达法特点-概述说明以及解释

探地雷达法特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以介绍探地雷达的基本概念和其在地下勘探和探测领域中的重要性。

概述部分内容：探地雷达是一种利用电磁波穿透地下物质进行探测和勘测的仪器。

它通过发射电磁波到地下，并接收反射回来的信号来得到地下结构的信息。

探地雷达的原理是利用电磁波在不同介质中的传播速度差异和反射特性来确定地下物质的性质和分布。

探地雷达在地下勘探和探测领域中具有重要的应用价值。

它可以广泛应用于矿产勘探、地质灾害预测、土壤污染调查、考古发掘等领域。

通过探地雷达，我们可以非破坏性地获取地下的信息，避免了传统勘探方法中需要进行大量开挖和钻探的情况，减少了勘探成本和对环境的影响。

探地雷达具有高分辨率、远距离探测能力、快速获取数据等特点。

它可以对地下物质进行高精度的成像和探测，能够获得准确的地下结构和物质分布信息。

同时，探地雷达还可以进行实时数据采集和处理，提高了勘探工作的效率。

随着科技的不断进步，探地雷达的技术和应用领域也在不断发展和拓展。

未来，我们可以期待探地雷达在地下勘测和探测领域中发挥更大的作用。

通过不断优化和创新，探地雷达的性能和功能将会不断提升，为我们的勘探工作带来更大的便利和效益。

1.2 文章结构文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要概述了本文的内容以及目的，使读者对文章有一个整体的了解。

同时，引言部分还介绍了探地雷达的背景和重要性，引发读者对于探地雷达的兴趣。

正文部分是文章的核心，主要包括探地雷达的定义、原理和应用领域的详细介绍。

首先，我们将对探地雷达的定义进行阐述，解释其基本概念和特点。

然后，我们将介绍探地雷达的原理，包括电磁波的传播和反射机制等。

最后，我们将深入探讨探地雷达在不同领域的应用，比如地质勘探、军事防范和文物保护等，通过实际案例来说明其重要性和实际价值。

结论部分是对整个文章内容进行总结，并对探地雷达的特点进行概括。

在这一部分，我们将回顾探地雷达的定义和原理，并总结其在应用领域的优势和局限性。

地质雷达探测物探技术分析

地质雷达探测物探技术分析【摘要】本文受北京西亚建筑市政工程有限责任公司委托，我单位于2011年9月20日对唐家岭旧村改造项目外部电力管线友谊路区（土井村二街―邓庄南路）电力隧道工程进行了地质雷达检测，其检测目的为检测管道围土是否存在因施工等因素造成的空洞、扰动和松散区域，确定异常区的位置、大小、深度、松散程度等参数，并对异常区提出是否需要进行处理的建议。

另外需要对隧道初衬每榀钢筋间距和隧道一衬结构厚度进行检测。

一、工程概况工程场地位于北京市海淀区友谊路沿线。

隧道规格为2m*2.3m，拱顶位于地下约6m左右，下部地层主要为中粗砂土质，上部地层主要为粉质粘土，土层稳定，可塑性强。

地下水位较底，隧道内部较干燥，未见明显渗水滴水现象。

隧道全长80m，根据现场实际情况共布设测线5条（图1），测线总长度约400m。

二、现场检测1.仪器设备作为目前最先进的、唯一能做连续测量的工程物探检测仪器，探地雷达具有非破坏性、分辨率高、检测速度快的优点，在检测中视为最好的方法之一。

本次检测采用了意大利产RIS-K2型双通道主机雷达、专用笔记本电脑（见图2）、1600MHz天线和600MHz天线（见图3），探测深度分别为3m和1m。

2.地质雷达探测方法原理探地雷达由一体化主机、天线及配套软件等部分组成，根据电磁波在有耗介质中的传播特性，地质雷达以宽频带短脉冲的形式向介质内发射高频电磁波（几MHz-几GHz），当其遇到不均匀体（界面）时会反射部分电磁波，其反射系数由介质的相对介电常数决定，通过对雷达主机所接收的反射信号进行处理和图像解译，达到识别隐蔽目标物的目的（见图4）。

反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差异越大，反射信号越强。

雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和中心频率。

导电率越高，穿透深度越小；中心频率越高，穿透深度越小，反之亦然。

三、检测结果与分析1.资料分析与解释地质雷达工作时，在雷达主机控制下，脉冲源产生周期性的毫微秒信号，并直接馈给发射天线，经由发射天线耦合（本次所使用的天线是地面耦合天线）到地下的信号在传播路径上遇到介质的非均匀体（面）时，产生反射信号。

第五章地质雷达

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ识别和追踪同一界面的反射波形依据：同相性、振幅显著性变化、波形特征
5.2 干扰波的雷达图像特征
如何识别干扰波与目标体的图像特征非常关键干扰信号在实际探测工作不可避免 1) 地面干扰地面架空电线（双曲线）测线附近的金属物（强振幅、密集的反射波组）地面上的砾石（多次反射，局部强振幅回波）测绳和皮尺（典型的“X”型干扰） 2) 地下异常的多次波在地质体与地表面来回反射，严重影响目标体的反射波信息，波形杂乱，不规则。
5.3 常见特殊地质体的雷达图像特征
1) 潜水面水平的强振幅反射波潜水面上下介质因为含水量的差别，介电常数产生较大的差异，反射系数较大。潜水面下的反射波组衰减较大
2) 不同土层的波场特征
杂填土：反射波杂乱无序，粘土层：同相轴连续，波组平行粉质粘土，振幅中等淤泥质粘土，衰减大，振幅小砂层的波场特征与粘土层相似，中等及粗砂层，反射波同相轴不连续，存在有规律的绕射波
第五章地质雷达探测技术
地质雷达法、探地雷达法 GPR（Ground-Penetrating-Radar）， Geo-radar, Geo Probing radar
它是一种对下的或结构物内部不可见的目标体或分界面进行定位或判别的电磁波探测技术
一、基本原理
高频电磁波以宽频带短脉冲形式，通过发射天线被定向送入地下，经存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面，由接收天线所接收。因为它是从地面向地下发射电磁波来实现探测目的，所以又称探地雷达，高频电磁波在介质中传播时，其传播路径、电磁场强度与波形将随通过介质的电性特征与几何形态而变化。因此，通过对时域波形的采、处理和分析，可确定地下分界面或地质体的空间位置及结构。

地质雷达操作手册

TerraSIRch SIR System-3000用户手册提供自1970年以来人们能够利用的完整测量解决办法信息地球物理测量系统公司版权：2003地球物理测量系统公司保留任何形式的全部或部分复制的权利。

出版者：地球物理测量系统公司（美国新罕布什尔州，北塞勒姆（North Salem），克来因巷道13号，邮编：03073-0097）印刷地：美国GSSI，RADAN和SIR是地球物理测量系统公司的注册商标。

限定的担保（或保修），责任和约束的限制地球物理测量系统公司（在下文称之为GSSI）保证从交给买方的交货日期起12个月内，GSSI的产品将不会出现材料和工艺方面的故障。

除上述的限制担保之外，GSSI拒绝所有的担保（明确的或暗指的），包括任何销路的担保或为特定目的合理性的担保。

GSSI的义务是被限定在修理或更换那些被返回的元件或设备上（已预付运输和保险费，没有变更和进一步损坏），和那些按照GSSI的看法是有缺陷的或在正常使用期间变得有缺陷的元件或设备上。

GSSI以为不管设备是否有缺陷，只要是因设备适当的或不正确的操作所引起的任何直接、间接、特殊的、偶然的或随之发生的损坏或损伤都不负赔偿责任。

在给GSSI返回任何设备前，必须先取得返回材料授权（RMA）的编号。

请打电话给GSSI 用户服务经理，他将分配一个RMA编号。

务必拥有设备的有效序列编号。

联邦通讯委员会（FCC）的B类服务（或顺从性）该设备遵守联邦通讯委员会规则的第15部分。

操作服从下列两个条件：（1）该设备不可以引起有害的干扰，（2）该设备必须接受任何接收的干扰，包括可以引起不希望有的干扰。

警告：若用户对该设备的改变或修改没有明显地得到担负服务一方的同意，就可能取消这个用户操作该设备的权利。

注释：该设备经过测试后发现，依据FCC规则的第15部分，它遵守B类数字设备的限制。

当该设备在商业环境或（居住装置）中操作时，这些限制被用来提供对有害干扰的合理保护。

地质雷达介绍PPT

衰减系数β（dB/m)
0 0.1 1000 0.01 0.03-0.3 0.4-1 1-100
粉砂
粘土花岗岩岩盐
5-30
5-40 4-6 5-6
1-100
2-1000 0.01-1 0.01-1
0.07
0.06 0.13 0.13
1-100
1-300 0.01-1 0.01-1
冰
金属 PVC材料
TX EX GTX GRX 2 g e 4 r Q 10 log 3 2 4 64 f r

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。
27
1.2 探测距离
24
ZOND12-E型地质雷达及天线
工程物探专题----地质雷达
三、野外数据采集
1. 主要技术参数
1.1 雷达方程
26
探测距离与探距方程系统增益：
PMin Qs 10 log P S
最小可探测的信号功率
输入到发射天线的功率
雷达系统从发射到接收过程中的功率损耗Q可由雷达探距方程来描述。
探地雷达虽然与探空雷达一样利用高频电磁波束的反射来探侧目标体，但是探地雷达探测的是在地下有耗介质中的目的体，因此形成了其独特的发射波形与天线设计特点。
据已发表的资料．探地雷达使用的发射波形有调幅脉冲波、调频脉冲波、连续波等；使用的天线有对称振子天线、非对称振子天线、螺旋天线、喇叭天线等。脉冲时域探地雷达输出功率大，能实时监测测量结果，设备可做成便携式等优点，在商用地面探地雷达中，已得到广泛应用。
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地质雷达检测方法

地质雷达检测方法
地质雷达检测方法是一种通过研究高频脉冲电磁波在介质中的传播速度、介质对电磁波的吸收以及电磁波在介质分界面的反射等，解决相关问题的方法。

其工作原理类似于地震勘探法，也是基于研究波在地下的传播时间、传播速度与动力学特征。

按检测时地质雷达仪器的发射和接收天线所处相对位置，可以选用剖面法、宽角法和共深度点法等观测方法，亦可根据检测需要选用透射法和单孔法、跨孔法等观测方法。

地质雷达检测方法适用于检测隧道围岩、模筑和喷射混凝土、钢筋、钢架等方面内容，主要包括隧道模筑和喷射混凝土的厚度、内部和背后（下部）的不密实、空洞、脱空、注浆效果、钢架和钢筋的安装配置、保护层厚度等检测项目。

地质雷达实用技术手册(20151229)

第一章
概述
拱顶衬砌掉块，险些造成严重的行车事故。为此，铁路部门每年都投入大量的人力、物力和资金用于隧道病害的维修和整治，但隧道设备的状况仍然没有根本好转。
图 1.1营隧道衬砌开裂病害
目前我国铁路运营隧道存在的主要问题是： ⑴隧道病害数量大而且类型多，整治难度大，所需费用多，周期长，
第二节
隧道衬砌检测和评价的技术依据
由于地质条件的复杂性，隧道设计和施工涉及到众多的技术专业和技术标准，隧道检测评价是以设计为依据检测施工质量，同时查找在设计和施工阶段未能发现的隐蔽的灾害性地质病害，为隧道彻底整治提供依据。铁路隧道检测评价主要依据以下中华人民共和国行业标准： 1.《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2001，J117-2001) 2.《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005，J447-2005) 3.《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002) 4.《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB210108-2002) 5.《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001，J118-2001) 6.《新建时速 200 公里客货共线铁路设计》(2003.10) 7.《铁路桥隧建筑物劣化评定标准》(TB/T2820.2-1997) 8.《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003) 9.《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003) 10.《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426-2004)
第二章
地质雷达技术理论基础知识
第二章
地质雷达技术理论基础知识
麦克斯韦电磁场理论简介
第一节
一、位移电流假设
恒定电路中，传导电流是连续的，满足恒定电流的安培环路定理：

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减免税进口仪器、设备说明
今有中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院进口Scintrex公司CG-5型重力仪一套。

一、仪器主要部分
1.灵敏系统：主要部件由一个矩形石英框架支撑着，用一个支杆固定在密封器顶盖上。

灵敏系统的位移方式属角位移。

2.测量系统：由测读装置、测程调节装置及纵、横水准器等组成，测量出弹簧长度变化后经过电子系统转化成电流的大小，从而数字化将测量值显示到主机显示屏上。

二、仪器性能
相比较其他传统金属弹簧重力仪而言Scintrex公司生产的CG-5型重力仪不容易产生掉格现象从而保证了更高的测量精度和稳定性：
（一）石英材料的滞后作用比金属材料小。

对于悬挂承重的石英弹簧来说，一旦去掉承重，弹簧就会精确地恢复原状，而一个金属弹簧则会保持一定的记忆。

Scintrex所制造的石英传感器是整体铸造，包括石英弹簧及其悬挂连接点是一个整体结构，它的滞后作用比类似的金属部件要小许多。

（二）传感器的所有联结点，象悬挂弹簧的支点和石英弹簧本身焊成一个整体。

相反，金属弹簧重力仪的各种功能部件都是通过机械连接装配在一起的。

所以整体熔凝的石英传感器不会出现部件之间的滑移或内部变形。

这是使石英传感器不易产生掉格的又一个重要原因，也使它很少出现测试数据混乱的现象。

（三）石英弹簧比金属弹簧具有比较大的温度系数，并且石英弹簧传感器是垂直悬挂式弹簧，对于相同的重力值，它的弹簧伸长比金属弹簧重力仪中的金属弹簧小。

三、仪器工作原理
Scintrex公司CG-5型重力仪采用无静电熔凝石英材料做为传感器，是基于一种垂直悬挂式石英弹簧，弹簧末端的重锤上悬挂一根测量弹簧。

当作用在重锤上的重力发生变化时，可以伸缩测量弹簧，使摆杆改变原来的静平衡位置。

这样通过测量弹簧的伸缩量来测定重力的变化。

重力变化同弹簧的伸缩量成线性关系，从而勘探地表重力场变化的先进仪器。

通过测定地表各点上的重力加速度的值，对地下介质和地质体的分布做出推断。

四、仪器技术参数
传感器类型：无静电熔凝石英
测量范围：8000mGal，不用重置
自动修正：潮汐、仪器倾斜、温度、噪声、地震噪声
尺寸：30cmX21cmX22cm
重量（含电池）：8kg
电池容量：2X6Ah(10.78V) 袖珍锂电池
功耗：25°C时4.5W
工作温度：-40～+45°C
环境温度修正：通常0.2microGal/°C
大气压力修正：通常0.15microGal/kPa
磁场修正：通常1microGal/Gauss(微伽/高斯)
五、仪器在教学中的应用
该仪器是我院“地球物理学”专业和“地球探测与信息技术”专业勘探地质构造、
断层和基底多门课程的实验课所必需的仪器。

使本科生和研究生掌握“地球物理学”专业和“地球探测与信息技术”专业的国际先进仪器以及数据采集手段，为改善我校专业教学条件，提高科学研究的硬件支撑条件。

仪器放置在学校内。

地址：北京市海淀区学院路29号联系人：电话：
六、在科教用品政策中的出处
拟根据海关总暑45号令，（一）科学研究、科学实验和教学用的分析、测量、检查、计量、观测、发生信号的仪器、仪表及其附件。

中国地质大学（北京）
2009年04月1日。