雷达探测实例资料
探地雷达探测隧道覆盖层厚度实例
１工程概 况
珠 江 隧 道 位 于 广 州 市 西 南 的 白鹅 潭 以 西 的河 道 上 ， 北起 沙 面 岛西 侧 的沙 基 涌 ＇ ， 口 南 至 芳 村 区上 涌 口 ， 广 州 市 地 铁 一 号 线 是 由芳 村 区 进 入 中 心 区 的 重要 通 道 （ １ 。 图 ） 隧 址处的江面宽约４ ０ ， 下面是红砂岩 。 ５米 其 全 隧 道 由北 岸 黄 沙 段 、 中段 以 及 南 岸 芳 河 村 段三 部 分 组成 。 中 段宽 ３ 米 ， ８ ， 河 ３ 高 米 内 部 为 两孔 机 动 车 道 孔 ， 孔 地铁 孔 ， 一 另一 专
５ ６ ５ １ ３） ０
文章编号 ； ６ ２ ３ ９ （ ０ ８ １ （） ０ １ — ２ １ ７ — ７ １２ ０ ） ２ａ 一 ０ ０ ０
地质雷达（ ｒｕ ｄ Ｐｎ ｔａｉｇ Ｒ ｄ ｒ Ｇ ｏｎ ｅｅｒｔ ａａ ， ｎ 简称 ＧＰＲ） 是利 用 电磁 波 在地 下 介 质中 的 传 播 和 反射 、折 射 原理 来 探 测 地 下 介 质分 布的无损探测设备 。 它 利 用 主 频 为 数 十 兆赫 至 千 兆赫 波 段 的 电磁波 ， 以宽 频带 短脉 冲 的 形式 ， 过 天 通 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 ，被 雷 达 天 线 接 受 器 所 接 受 ， 过 对 所 接 受 的 雷 达 信 号 进 通 行 数 字 处 理 和 图像 解释 ，达 到 探 测地 下 目 的 体 的 目的 。
（
一
） ：
采 用 沉管 法 施 工 ； 岸 黄沙 段 长 ６ ．米 ， 北 １ １ 包
括 ２ ５ 的暗埋 段 ， 岸芳 村 段长 ４ ７ 其 ８． 米 南 ２ ｍ， 中２ ５． ｍ暗 埋 段 （ ） ３ ５ 图２ 。
探地雷达探测地裂缝的几个实例
探地雷达探测地裂缝的几个实例李远强【摘要】由于地裂缝的形成原因多样,宽度小,展布特征特殊,采用探地雷达进行地裂缝探测,一般很难达到良好的探测效果.通过探地雷达在地下采空、活动断裂、地下水超采等3种不同原因产生的地裂缝上进行探测并取得较好波形图像的实例,介绍了从天线配置、测线布置到资料处理、图像解释等工作流程,总结了不同成因类型地裂缝的探地雷达波形特征.通过实地探孔、探槽验证,说明探地雷达法探测结果准确,探测结果准确反映了地裂缝深部的发育状况和发现新的地裂缝,对分析地裂缝的成因和机理提供了科学依据.%As ground fissures are characterized by varied geneses, small width and special distribution, the utilization of Ground Penetrating Radar ( GPR) for ground fissure exploration can hardly attain ideal exploration result. Exemplified by relatively good waveform images obtained in GPR exploration of ground fissures of three different geneses ( underground mining-out, active faults and groundwa-ter over-exploitation) , this paper describes the working procedure from antenna arrangement, survey line deployment to data processing and image interpretation, and sums up GPR waveform characteristics of ground fissures of different genetic types. Drilling and trench verification shows that the exploration results of GPR are accurate. The GPR exploration can accurately reflect the development situation of ground fissures in depth and detect new ground fissures, thus providing scientific basis for analyzing the genesis and mechanism of the ground fissure.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2012(036)004【总页数】4页(P651-654)【关键词】地裂缝;探地雷达;波形特征;活动断裂【作者】李远强【作者单位】北京市地质研究所,北京 100120【正文语种】中文【中图分类】P631地面裂缝简称地裂缝，是地表岩层、土体在自然因素或人为因素作用下，产生地层开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。
探地雷达培训课件
数据处理与图像解析
数据处理
对接收到的原始数据进行滤波、放大 、去噪等处理，以提取有用的信息。
图像解析
将处理后的数据转换为可视化的图像 ，以便于分析和解释。
03
探地雷达设备与操作
探地雷达的硬件组成
发射器
产生高频电磁波并发送到地下。
接收器
接收反射回来的电磁波。
控制器
控制发射器和接收器的操作，以及数据处理和显 示。
地下管线探测
探地雷达可以准确探测地下管线位置和深度，为城市规划和管线维护提供重要信 息。
探地雷达在环境监测中的应用
土壤污染监测
探地雷达可以检测土壤中的污染物分布和深度，评估环境污染程度和影响，为污染治理提供依据。
地下水污染监测
利用探地雷达可监测地下水水位、流动方向和速度，同时可检测地下水中的污染物种类和浓度，为水 资源保护和水污染治理提供科学数据。
提高测量精度的方法
采用高频率电磁波
高频率电磁波具有更高的穿透力 和分辨率，能够提高测量精度。
优化接收器设计
通过改进接收器的设计，提高其 灵敏度和选择性，能够更好地接
收信号，降低误差。
采取抗干扰措施
采用屏蔽、滤波等技术，减少周 围环境对测量过程的干扰，提高
测量精度。
探地雷达的性能优化
优化软件算法
通过改进软件算法，提高数据处理速度和准确性，能够提高探地 雷达的性能。
振幅测量法
通过测量反射回来的电磁 波振幅来推断物体的性质 。
相位测量法
通过测量反射回来的电磁 波相位来推断物体的性质 。
04
探地雷达应用实例
探地雷达在考古领域的应用
考古探测
利用探地雷达的高分辨率和穿透能力，考古学家可以探测地下文物和遗址，了 解古代文明的历史和文化。
4-4隧道雷实例灯片。
七、砼层裂缝
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
砼层裂缝实例
某隧道在加固处理拱顶空洞病害 泵送混凝土过程中，因压力过大造成 衬砌结构开裂。为了解裂缝纵深发展 程度，使用雷达技术对纵向开裂主裂 缝进行了检测。 从雷达图象上解译分析，可反映 出衬砌裂缝的明显特征：原衬砌层上 半部分因环氧树脂填堵，裂缝已被弥 合；而下半部分由于环氧树脂填堵不 到位，裂缝特征还很明显，主要表现 为雷达波的相位不连续。 原衬砌层中部的强反射界面，是 因环氧树脂隔水作用而形成的相对富 含水层。
K229无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
隧道衬砌层内空洞实例之一
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
隧道衬砌层内空洞实例之二
采用泵送混凝土模筑工艺 拱顶施工接缝处易出现三角形空洞
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
衬砌砼层间大面积空洞实例之一
八、溶
洞
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
喷水口
隧道开挖溶洞突水
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
典型溶洞雷达图象
介质的含水量变化与介电常数值成正比， 其衰减系数亦随着介电常数的增加而减小。
灰 岩
溶 洞
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
九、围岩破碎富水裂隙发育
隧道衬砌结构雷达检测实例
典型空洞雷达图象
云南航天质量无损检测站
隧道衬砌结构雷达检测实例
开挖验证结果
K290+735 K290+740 K290+745
破孔位置
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2024年度嫦娥三号、四号上的探月神器探地雷达
多频段、多极化探地雷达
未来探地雷达将向多频段、多极化方向发展，以提高对不同类型 月壤和岩石的探测能力。
智能化数据处理与解释
借助人工智能和大数据技术，实现探地雷达数据的自动化处理和解 释，提高数据处理效率和准确性。
与其他探测手段的融合
探地雷达将与光学、红外等其他探测手段相结合，形成多源信息融 合的综合探测体系，提高月球探测的整体效果。
2024/3/23
5
探月科学研究价值
01
月球地质学研究
通过探地雷达对月壤和月岩的探测，可以揭示月球内部的地质构造和岩
石圈层结构，为了解月球的形成和演化提供重要依据。
02
月球资源调查
月球上蕴藏着丰富的氦-3等资源，通过探地雷达的探测，可以评估月球
资源的分布和储量，为未来的月球资源开发打下基础。
2024/3/23
月球表面的极端低温和真空环境对电子设备的稳定性和可 靠性提出了极高要求。需要采用特殊材料和工艺，确保雷 达在极端环境下的正常工作。
能源供应问题
月球表面的太阳能资源有限，需要高效、可靠的能源供应 方案。可以通过优化能源管理系统、提高太阳能电池板的 效率等方式解决。
25
未来发展趋势预测
2024/3/23
8
电磁波传播原理
电磁波的产生
探地雷达通过发射天线向地下发 射高频电磁波，这些电磁波遇到 不同电性介质界面时会发生反射
、折射和散射。
电磁波的传播
电磁波在地下介质中传播，其传 播速度、幅度和相位等参数会受
到介质电性参数的影响。
电磁波的接收
接收天线接收反射回来的电磁波 ，经过信号处理和分析，可以得 到地下介质的结构和物性信息。
26
对未来月球探测任务的建议
雷达技术及工程应用实例
雷达外业检测方法
1、测线布置
雷达测量之前要建立测区坐标，并布置测线，根据坐标确定测量 剖面的平面位置。测线的布置要点是： 1、被测目标是一维体，如管线等，测线应彼此平行并垂直于管 线长轴，如果管线方向未知，则应采用方格网。 2、被测目标是二维体，如基岩面等，测线应按网格状布置，并 垂直于基岩面的走向 3、根据被测目标水平尺度及要求的水平分辨率确定测线间距， 测线间距应小于或等于目标尺度与分辨率，以防目标漏判。 4、可以先用大尺度网格初查以确定目标体的范围，再用小网格 详查，网格的大小等于目标体的尺度。
工程雷达工程实例
4 、城市路面地下管线雷达图像 下图是城市路面地下管线探测的雷达图像，显示出不同材质、 不同用途管线的图像特征。管道材质不同，反射波强弱不同，彩 色雷达图像中管道反射波的颜色亦不同。（下图为美国雷达所做）
工程雷达工程实例
5、公路路面结构检测 公路路面结构检测的主要内容是路面分层厚度的检测，包括垫层、 基层和面层。一般简易路面厚10-20cm，高等级公路路面厚20-30cm。 下图为KON-LD雷达在内蒙某地所做的公路结构层厚度检测的图像，可 以看到电磁波在各个层位的反射信号较强，各界面清楚可见。
1、道路检测 公路路面、机场跑道的分层厚度、路基病害检测，地基脱空、回 填欠实、地下水渗漏等 2、隧道检测 隧道衬砌厚度、围岩扰动、脱空与空洞等
3、桥梁结构检测 4、混凝土结构检测 混凝土结构中钢筋、电缆等位置分布检测，楼板厚度、衬砌厚度 检测，混凝土结构与衬底之间缝隙带、渗水区域检测，建筑结构探伤 孔洞、疏松、裂缝、剥离层等缺陷的位置与范围。 5、探查地下管网 如水管、电力管线、输气管线、热力管线等金属、非金属管线的 分布
工 程 雷 达 检 测 技 术
探地雷达考古探测实例--郑州娘娘寨遗址考古探测报告
荥阳娘娘寨遗址 探地雷达检测报告北京博泰克机械有限公司目 录1概述 (3)1.1工程概况 (3)1.2 工作内容 (3)2现场探测 (4)2.1仪器设备 (4)2.2主要采集参数 (5)2.3探测方法原理 (6)3探测结果与分析 (8)3.1资料分析与解释 (8)3.2检测结果 (9)1概述1.1工程概况本次探测主要是对荥阳娘娘寨遗址进行考古探测。
娘娘寨遗址是郑州市文物考古研究院于2004年8月份配合国家重点工程南水北调文物点调查复核时新发现的西周至战国时期的古城址。
郑州市文物考古研究院当时对其进行了试掘，发现该遗址文化层堆积较厚，为1-5米，保存有两周时期夯土城墙。
本次使用探地雷达进行探测主要是为了对以开始挖掘的一个墓穴和基本探明的墓穴进行探测，主要是为了能够确定墓穴的范围和其中的部分藏品。
1.2 工作内容根据任务要求，于2009年7月1日下午对开始在娘娘寨遗址进行探测，分别对以开挖的一个墓穴和一基本探明的墓穴进行探测。
探测地点：河南省荥阳市娘娘寨遗址探测时间：2009年7月1日探测方：北京博泰克机械有限公司天气情况：晴天2现场探测2.1仪器设备本次检测主要采用了两套设备。
一套做浅层高分辨率探测设备为意大利IDS 公司最新推出的多频天线阵—MF天线阵。
对深层进行探测的设备为意大利IDS 公司生产的RIS K2探地雷达系统，采用的天线为40MHz天线，最大探测深度为20米。
2.1.1 MF天线阵功能介绍•高速主机：目前雷达领域处理速度和采集速度最快的主机，超高的扫描速率满足高速探测。
主机能提供极高的叠加数，对各雷达图的各个深度都能清晰显示、从而使探测深度达到最大•可扩展式配置：系统中的天线数量可以任意添加，用户可根据实际情况设定•多频天线：每个天线模块包含200MHz和600MHz两个频率的天线，实现探测深度和精度达到最完美的组合•无线连接：主机和电脑之间为无线连接，电脑单元可以远离主机进行操作。
意大利雷达
机场跑道探测 应用实例
机场跑道的路面厚度检测是跑道检测与养护的主要 内容之一。一般机场跑道的路面厚度在40cm，因此路面 厚度检测要求有较高的垂向分辨率；厚度检测的误差小 于1cm，要求检测方法确定厚度精度高，因此应用于跑 道厚度检测的探地雷达必须具有高分辨率与高计厚精度。
车载探测 跑道探测雷达图
二维雷达剖面
雷达三维模式图
雷达切片图
•管线自动识别 •无需查看雷达图
CAD立体结构图
•操作简单，简便易学 •自动处理、识别、解释和绘图
在得多结果之后，用户可以以 二维或三维等多种模型查看分 析结果，综合结果更加直观。
公路检测 应用实例
探地雷达在公路检测中的应用主要包括公路面层厚度探测 和公路路基病害查找。路基面层厚度探测一般采用空气耦合高 频天线或天线阵。
天线阵的使用帮助用户解决了普通探地雷达难以 解决的问题，更是以更加简便的操作、高效的探测和 准确的结果赢得了用户的信赖。
特点
•轻质便携，单人轻松操作，是世界上最轻最小的雷达 •全中文界面军工级产品，设备稳定性和实用性极佳 •极高的发射和扫描速率，是世界上速度最快的主机 •无线连接，主机和电脑之间的连接方式为无线连接 •防水、防尘、防震设计，适应多种恶劣工作环境 •单通道主机可以升级至多通道主机，最多可升级至64个通道 •天线的屏蔽效果好，抗外界干扰能力强，信号稳定性极佳 •天线齐全，天线频率从25MHz~2000MHz，包含地面耦合天线、空气耦
IDS公司提出的工作方法是在外业工作时，选取合适的天线或天线阵，对目 标区域进行网格状扫描。这种工作方法节约了野外工作时间，工作成本相对较低。
外业工作
2、外业工作定位
外业测线布置图
外业工作定位主要依靠GPS和相邻建筑物进行辅助。雷达系统可直接与GPS 构建连接，将GPS坐标导入到雷达数据中，便于对探测到的管线等目标物进行准 确定位。
2024版探地雷达应用ppt课件
图像增强和特征提取方法研究
图像增强
通过直方图均衡化、对比度拉伸等方法提高图像 质量
特征提取
利用边缘检测、纹理分析等手段提取图像中的关 键信息
多尺度分析
采用小波变换、多分辨率分析等方法，实现多尺 度特征提取
目标识别和分类算法应用
目标识别
基于模板匹配、深度学 习等方法实现目标识别
分类算法
应用支持向量机、随机 森林等分类器对目标进
测精度和效率；
应用拓展
探地雷达将在更多领域得到应用， 如环境监测、资源勘探等，和队 伍建设，提高从业人员素质和能 力水平；
政策支持
加大对探地雷达领域的政策扶持 力度，推动相关产业发展和技术
创新。
感谢您的观看
THANKS
探地雷达应用ppt课件
目 录
• 探地雷达基本原理与技术 • 探地雷达系统组成及性能指标 • 典型应用场景分析 • 数据处理与解释方法探讨 • 现场操作规范与安全防护措施 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
探地雷达基本原理与技术
探地雷达工作原理
01
02
03
发射高频电磁波
通过发射天线向地下发射 高频电磁波，电磁波在地 下介质中传播时会遇到不 同电性的分界面。
学习收获
01
掌握探地雷达基本原理和应用技能，了解其在各领域的应用价
值；
实践经验
02
分享在实际操作中遇到的问题及解决方法，交流学习心得和体
会；
互动交流
03
针对课程内容和实践经验，展开深入讨论和交流，互相学习借
鉴。
未来发展趋势预测及建议
技术创新
随着科技的不断进步，探地雷达 技术将不断创新和完善，提高探
探地雷达地质探测实例--迪庆州纳帕海国际重要湿地
迪庆州纳帕海国际重要湿地综合治理项目溶洞群区域物探（地质雷达）勘察说明一、概况纳帕海湿地自然保护区位于云南省迪庆藏族自治州中甸盆地西北，地理位置为东经99.37～99.43、北纬27.49～27.55间，行政区划上属迪庆藏族自治州中旬县管辖，距离中甸县城约9公里左右。
区域地质上位于青藏高原东南边缘、横断山脉南段北端。
主要为盆地地貌，周边为高山深沟地貌。
纳帕海自然保护区为全县最大的草原，面积约3125平方公里、平均海拔3200米以上、湖泊积水面积660平方公里。
那曲河、奶子河等十余条河流经草原注入纳帕海。
纳帕海西北面有天然落水洞，纳帕海海水经过溶洞，流入金沙江。
纳帕海省级自然保护区，是横断山脉石灰岩上发育形成的喀斯特型低纬度高海拔季节性高原沼泽湿地，是我国湿地的独特类型，2005年被批准列入“国际重要湿地名录”。
纳帕海湿地处在青藏高原东南边缘寒温带，属西南季风控制的区域范围内，干湿季分明。
年平均气温5.4℃，最热月均温度为13.2℃，最冷月均温3.8℃，全年无夏，冬季长达8个月之久。
年降水量619.9mm，雨量集中在6～9月，占年降雨量的76％；年蒸发量1690.1mm，相对湿度为70％，无霜期为131d。
全年降雪日数24.8d，积雪期长达4个月之久，具有高寒、年均温低、霜期长、降水少、冬春季干旱、气温年较差和日较差大、冬季漫长而寒冷的特点。
盆地内水量补给主要为降雨、地表径流、冰雪融水和湖两侧沿断裂带上涌的泉水。
图一：纳帕海自然保护区位置图根据相关合同文件，本次纳帕海自然保护区北端岩溶物探（地质雷达）勘察工作的主要任务是：运用地质雷达低频电磁波勘察技术，针对纳帕海海水的出口----地下溶洞及其所在区域开展地质勘察工作。
本次物探工作的目的，是配合钻探等手段：①查明地下溶洞的位置、埋深，评估溶洞的充填情况等，为纳帕海湿地自然保护区工程地质条件评价及相关设计提供必要的地质依据。
②查明地下溶洞所在区域地下岩土分层厚度变化、基岩埋深、岩石强弱风化界面埋深、有无滑动面等，为纳帕海湿地自然保护区工程地质条件评价及相关设计提供必要的地质依据。
(整理)经典雷达资料-第1章 雷 达 概 论
第1章雷达概论Merrill I. Skolnik1.1 雷达描述雷达的基本概念相对简单，但在许多场合下它的实现并不容易。
它以辐射电磁能量并检测反射体（目标）反射的回波的方式工作。
回波信号的特性提供有关目标的信息。
通过测量辐射能量传播到目标并返回的时间可得到目标的距离。
目标的方位通过方向性天线（具有窄波束的天线）测量回波信号的到达角来确定。
如果是动目标，雷达能推导出目标的轨迹或航迹,并能预测它未来的位置。
动目标的多普勒效应使接收的回波信号产生频移，因而即使固定回波信号幅度比动目标回波信号幅度大多个数量级时，雷达也可根据频移将希望检测的动目标（如飞机）和不希望的固定目标（如地杂波和海杂波）区分开。
当雷达具有足够高的分辨力时，它能识别目标尺寸和形状的某些特性。
雷达可在距离上、角度上或这两方面都获得分辨力。
距离分辨力要求雷达具有大的带宽，角度分辨力要求大的电尺寸雷达天线。
在横向尺度上，雷达获得的分辨力通常不如其在距离上获得的分辨力高。
但是当目标的各个部分与雷达间存在相对运动时，可运用多普勒频率固有的分辨力来分辨目标的横向尺寸。
虽然人们通常认为SAR是通过在存储器中存储接收到的信号，从而产生大的“合成”天线，但是用于成像（如地形成像）的合成孔径雷达在横向尺度上获得的分辨力仍可解释为，是由于利用了多普勒频率分辨力的结果。
这两种观点（多普勒分辨力和合成天线）是等效的。
展望用于目标成像的ISAR所能得到的横向分辨力的途径，理所当然应该是多普勒频率分辨力。
雷达是一种有源装置，它有自己的发射机而不像大多数光学和红外传感器那样依赖于外界的辐射。
在任何气象条件下，雷达都能探测或远或近的小目标，并精确测量它们的距离，这是雷达和其他传感器相比具有的主要优势。
雷达原理已在几兆赫兹（高频或电磁频谱的高频端）到远在光谱区外（激光雷达）的频率范围内得到应用。
这范围内的频率比高达109:1。
在如此宽的频率范围内，为实现雷达功能而应用的具体技术差别巨大，但是基本原理是相同的。
地质雷达检测实例
管线探测一、金属管线探测实例使用400MHz 天线在杭州凯旋路的马路边缘处探测金属自来水管，探测方向垂直于马路。
图1－1为实测得到的雷达图，图中红色方框表示自来水管的位置，管线顶部的埋深为1.1米。
经过实际开挖验证，该结果和实际情况吻合。
图1－1 金属自来水管探测雷达图二、PVC管线探测实例使用200MHz天线在深圳福滨小区测量PVC自来水管道。
图2－1为实测得到的雷达图，图中红色框表示PVC自来水管的位置，管线顶部的埋深约为0.75米。
图2－1 PVC自来水管探测雷达图使用MF天线阵雷达系统在北京百万庄大街探测一处PVC材料煤气管线，图2－2为实测得到的雷达图，其中，左部的红色圆圈标记出的是一污水管，中部的红色圆圈标记出的是一自来水管，右部的红色圆圈为PVC材料的煤气管，抛物线波形的两叶较短，但由于PVC管内是气体，因此反射较强烈，抛物线波形的黑白相间比较明显。
图2－2 PVC煤气管探测雷达图三、水泥管线探测实例使用80MHz天线在首钢检测水泥管。
图3－1为实测得到的雷达图，图中红色方框表示水泥管的位置，水泥管管顶深度为3.4米，外径600mm，位置如雷达图所示。
图3－1 水泥管探测雷达图四、电缆探测实例使用200MHz天线在深圳福滨小区探测电缆。
图4－1为实测得到的雷达图，图中电缆及金属管的反映均很明显。
图4－1 电缆探测雷达图五、铸铁管线探测实例使用200MHz 天线在北京污水处理厂门外的人行道上进行探测，目的是找出一根铸铁自来水管。
图5－1为实测得到的雷达图，图中红色方框表示铸铁管的位置，铸铁管的反映非常明显，深度在1.5米。
图5－1 铸铁管探测雷达图六、深部管线探测实例使用40MHz半屏蔽天线在北京花园桥东侧马路边探测热力涵洞。
图6－1为实测得到的雷达图，红色方框表示热力涵洞的位置，从图中可以清晰的看到热力涵洞在120纳秒处的反映。
图6－1 热力涵洞探测雷达图七、地下复杂管线探测实例探测情况：以下是使用MF天线阵雷达系统在北京市委党校院内进行管线探测的例子，该区域内管线纵横交错，且管线之间相距很近，探测难度很大。
探地雷达铁路探测实例--京哈铁路
京哈铁路辽中-皇姑屯段铁路路基探测系统探测报告京哈铁路辽中~皇姑屯段铁路路基探测报告1、工程概况京哈线（秦沈段）原为秦沈客运专线，是我国修建的第一条快速客运专线，旅客列车运行设计最高时速200km/h，平面预留最高速度250km/h。
该线于1999年8月16日开工，2002年12月21日通过铁道部初验，12月31日试运行，2003年10月12日正式开通运营，列车运营速度最高按160km/h。
2007年4月18日全路第六次提速调图，确定山海关至台安动车组运营最高速度250km/h，台安至皇姑屯动车组运营最高速度200km/h，全线200km/h以上延长742km，其中250km/h延长561km。
秦沈铁路位于我国寒带区域，地处辽沈平原，渤海之滨，年平均降水量较大，地下水资源丰富。
由于秦沈线设计标准较高，所以病害不多。
但每年都受到冻害的侵扰，从2003年2月上旬，即秦沈线投入运营前，发现轨道几何不良变化135处。
并于当年4月份进行整治，取得良好的效果；2003-2004冬季，发现轨道几何变化264处；2004-2005冬季，发现轨道几何变化370处；2005-2006冬季，发现轨道几何变化651处；2006-2007冬季，发现轨道几何变化464处；最大冻高为21mm。
冻害影响列车的平稳运行和安全，尤其是近年来开通高速列车以来，对线路要求有大幅度的提高，每年冬季的养护维修量巨大。
为了查明冻害的位置和冻害程度以及分析冻害形成的原因，中国铁道科学研究院于2008年2月29日对京哈线辽中-皇姑屯段下行线路进行车载雷达探测。
2、探测依据及评价技术方法2.1探测依据《新建时速200公里客运专线铁路设计暂行规定》（铁建设函[2005]285号）《客运专线铁路工程竣工验收动态技术指南》（铁建设函[2008]7号）《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2001)工程设计文件和工务设备文件2、探测依据及评价技术方法2.2评价方法本次对路基的评价内容包括：道床污染程度、道床含水量、基床的平整度和基床水量；为有效的对京哈铁路辽中~皇姑屯段的路基评价，对各评价指标划分为不同类别：2.2.1道床污染程度根据道床污染情况把道床污染程度分为三大类四小类：(1)干净道砟a干净：道床内没有任何杂质，道床工作性能良好。
俄罗斯OKO-2地质雷达在管线检测中的应用（武汉检测实例）
俄罗斯OKO-2地质雷达在管线检测中的应用（武汉检测实例）OKO-2地质雷达检测报告委托单位：武汉水务集团有限公司检测日期：2011年10月11日检测目的：查找目标管线一、OKO-2地质雷达介绍OKO-2地质雷达是俄罗斯GEOTECH公司生产的专业的物探设备。
GEOTECH公司致力于地质勘测系统的研发与制造，前期为军工企业，以高品质、高性能闻名于世。
GEOTECH公司是世界上最专业的探地雷达生产厂家，致力于在地球物理勘探设备的专项研发，目前占俄罗斯市场的80%。
北京保青伟业科技有限公司是俄罗斯OKO-2地质雷达在中国的总代理、专业的物探设备供应商；致力于为客户提供先进的工程检测仪器，并为客户提供免费的专业培训和完善的售前与售后服务。
地质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法，以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图象显示等优点，备受广大工程技术人员的青睐。
地质雷达检测方法是一种无损检测，OKO-2地质雷达性能优良、功能先进，在市政建设、考古、建筑、铁路、公路、水利、电力、采矿、航空等领域都有广泛应用。
二、地质雷达基本原理探地雷达作为工程物探检测的一项新技术，具有连续、无损、高效和高精度等优点。
探地雷达由一体化主机、天线单元及配套软件等几部分组成，根据电磁波在有耗介质中的传播特性，发射天线向被测介质发射高频率宽频短脉冲电磁波，当其遇到异质体(界面)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决与被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到识别目标物体的目的(见图1，2 )。
图1. 电磁波勘探原理示意图图2. 探地雷达工作原理示意图探地雷达勘探流程示意图如下：电磁波在特定介质中的传播速度V是不变的，因此根据探地雷达记录上的地面反射波与反射波的时间差ΔT，即可据下式算出异常的埋藏深度 H：式中，H即为目标层厚度；V是电磁波在地下介质中的传播速度，其大小由下式表示：式中，C是电磁波在大气中的传播速度，约为30cm/ns；ε为相对介电常数，取决于地下各层构成物质的介电常数。
地质雷达在地层（岩土层）分界面探测中的应用
187地质雷达在地层（岩土层）分界面探测中的应用付荣翔，叶 雷，黄 辉（中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心，云南 昆明 ６５０１００）摘 要：地质雷达探测可以通过各种岩土层表面的电性变化，表现整个空间岩土性质不同的特性。
根据勘探工作的要求，通过地质雷达测量参数设置、数据处理以及岩土地层信息分析阐述了其岩石地层勘探应用，因此，在工程建设中对地质雷达进行合理运用不仅可以提升岩土工程的勘察进度，而且可以为岩土工程施工提供有价值的技术参数以及信息，在很大程度上提高岩土工程的安全性、稳定性。
关键词：地质雷达；岩土层；勘察探测中图分类号：ＴＤ３１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１７－０１８７－３The application of geological radar in the detection of stratum ( rock and soil ) interfaceFU Rong-xiang, YE Lei, HUANG Hui（Ｃｈｉｎａ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｒａｄａｒ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｐａｃｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｓｕｒｆａｃｅｓ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｗｏｒｋ， ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｒａｄａｒ ｉｎ ｒｏｃｋ ｓｔｒａｔｕｍ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｒａｄａｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｔｒａｔｕｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｒａｔｉｏｎａｌ ｕｓｅ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｒａｄａｒ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｖａｌｕａｂｌｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ａｎｄ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Keywords: ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｒａｄａｒ ； ｒｏｃｋ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ ； ｓｕｒｖｅｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０６作者简介：付荣翔，男，生于１９９２年，云南昆明人，本科，物化遥工程师，研究方向：探地雷达。
使用地质雷达探测水库地下防渗墙
本文1997年11月收到,王延忠编辑。
使用地质雷达探测水库地下防渗墙高建东(冶金工业部山东地质勘查局地球物理勘测院・济南・250014) 以地质雷达在大站水库防渗墙位置探测的实例,探讨了地质雷达在水利工程勘察中的应用。
关键词 地质雷达 防渗墙 水利勘察1 方法原理地质雷达是利用超高频电磁波探测地下介质分布的。
宽频带短脉冲电磁波通过发射天线T 向地下发射,由于地下不同介质物理特性(如介电性、导电性、导磁性)差异,电磁波在穿过地下各地层或某一目标体时,由于界面两侧波阻抗不同,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、电磁场强度与波形将随所通过介质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,可以推断地下介质结构(图1)。
置于地面的高灵敏度雷达接收天线R 所接收到的电磁波反射脉冲波行程走时t 为t =(4z 2+x 2)1/2/v(1) 图1 雷达反射探测原理 当已知地下介质波速v 时,可以根据测得的t 值计算出反射体的深度z 。
v 值可用已知资料标定、宽角方式直接测定、理论公式估算等方式获得。
发射天线与接收天线的距离x 通常很小,甚至合二为一。
当地层倾角不大时,反射波的路径几乎与地面垂直。
因此,探测剖面各测点上反射波走时变化就反映了地下地层的构造形态。
电磁波反射脉冲信号的强度与界面反射系数和穿透介质对电磁波吸收能力有关。
设电磁波从媒质1垂直入射到媒质2,此时媒质界面的电磁波反射系数R 12可由下列关系式表示:R 12=E r /E i =(η2-η1)/(η2+η1)(2) 式中E r 表示反射波电场强度,E i 表示入射波电场强度,ηi =(μi / εi )1/2, εi =εi +i (σi /ωi ),μ、ε、σ分别表示媒质的磁导率、介电常数和电导率, εi 为媒质的复介电常数(其中i 为虚部),ω=2πf 为电磁波的角频率,下标i =1,2表示媒质1和媒质2。
高速公路雷达探测资料分析共135页文档
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
地质雷达勘探在某导流洞衬砌空腔检测的实例分析
学术ACADEMIC地质雷达勘探在某导流洞衬砌空腔检测的实例分析◎ 龚元元 新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队摘 要：本文通过简述地质雷达的工作原理，借助雷达资料的解释思路，探讨了地质雷达的优缺点，并提供相应的解决方案，同时以案例证明地质雷达是衬砌空腔检测的有效方法。
关键词：地质雷达 空腔检测 导流洞衬砌1.前言地质雷达是一种勘探地下目的物的方法，和很多常规勘探方法相比，其优点是，探测速度快，费用低，分辨率高，实时成像等等。
地质雷达目前已经广泛应用于国防、公安、城市建设、矿山、隧道、考古等热点领域。
本文以新疆某水电站导流洞空腔检测为例，说明地质雷达在水电站空腔检测中的应用情况。
2.基本原理地质雷达使用的电磁波的波段主频是106—109HZ，发射电磁波的特性是脉冲短、频带宽。
地质雷达将发射天线和接收天线均架设在地面，现在很多仪器已经将发射与接受天线集成在仪器，不用分开架设，发射天线向地下发射电磁波，电磁波在地下介质传播，不同的介质有不同的波阻抗，电磁波会反弹回地面被接收天线接收，波阻抗差异越大，反射的电磁波信号越强烈，通过对接收的反射电磁波信号进行处理和分析，输出雷达成果图，判断地下的异常目的地质体。
不同的地下介质对于电磁波的衰减是不同的，其对电磁波被吸收的程度也不一样。
电磁波被雷达发射出去，之后回到接收天线被接收，返回的电磁波携带了地下介质的体现下电磁波方面的物理信息，如反射时间变化、波幅减小、频率降低、相位变化等等信息，对波形进行分析及处理，提取波形中包含的地下信息，通过分析，建立地下介质模型结构。
雷达波的传播，在界面上的反射和透射遵循斯奈尔定律，在该工程中，收发天线封装在一起，收发天线可以近似看成一个点，接收到的回波通常垂直于入射平面，认为电磁波做法向入射，反射回波信号的强弱，收到若干因素的影响，主要决定因素是界面的放射系数，穿透介质的衰减系数。
电流分为电子传导电流和位移电流，大多数岩石介质属于位移电流，通常满足σ/ωε<=1，得到衰减系数（β）的近似值：（1）式中，β为衰减系数；σ为电导率；μ为磁导率；ε为介电常数。
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应用实例一：自动门控制、ATM提款机自动录像控制
本电路作用距离4－15米连续可调，和热释电红外探测器相比，具有抗强光干扰，探测距离远，不受温、湿度影响等优点。
电路原理简述：图中U1是微波感应探测器模块，通过K202,K203,R202,R219向模块提供2kHz 的脉动电源（能产生频率为2khz 高电平宽度为20uS的电路很多，如使用反向器CD4069、lm555 等），K201在U1起作用期间导通，把U1输出的反应物体移动的低频信号选通输出， C202为采样保持电路，保证信号的连续和完整。
由LM358组成的两极低通放大电路把U1的输出放大，在LM358的1脚输出。
可调电阻R213 用于调整一级放大器的增益，调整R213的大小可以调整探测距离。
应用实例二：火车自动信号机开关电路
作用距离：1－9米连续可调。
这种电路的抗干扰能力更强，调整范围更大，可以应用于野外
和条件较为恶劣的场所使用。
原理简述：上图是一个完整的应用电路，U3D（LM339）及周围相关元件组成2kHz 低占空比振荡
器，P1，P2 提供脉动电源和选通。
E9为采用保持电容，反应物体移动的低频信号经过LM324 A、
B 及周围元件组成的低通放大电路放大后，到由LM324
C 及周围相关元件组成的比较器。
C9-C12,R32-R35组成的低通滤波网络虑除工频干扰信号。
由U3A组成的延时电路保证了发现物体
移动后电路有相当时间的稳定输出。
由U1A及相关元件组成的第一级放大电路，其增益
A1A≈R30/R31=375/473=78.7；第二级放大器由U1B及相关电路组成，放大增益
A1B≈R36/(R35+R34)=475/943=50；两级放大的增益为A=78.7×50＝3935，即为36db。
由U1C及
R39、R40、P2、E12组成的电压比较器，把前级放大的信号变换成脉冲信号，再由U3A及相关元
件组成的延时电路延时输出。
调整P2可以改变探测距离的大小，改变R41、E13、R42的大小可以调整输出时间的长短。
应用实例三：三鉴探头
原理概述：三鉴是指红外主导、微波辅助、单片机智能处理（PIR/MW/AI）的综合探测技术，当被动红外发现目标后启动微波检测电路，当两种信号均有效并通过单片机智能处理符合报警输出条件时，由单片机给出报警信号。
电路简析：本电路中被动红外（PIR）信号经滤波后直到单片机的比较器的输入口17、18脚，比较器把红外头感应到的信号直接转换为脉冲信号，数字信号经MPU PIC16C622A 的处理，利用软件可以进行出、入识别以及干扰的虑除。
RB1输出2kHz占空比为5％的脉冲（宽度为20uS），驱动P2给微波探测器提供脉冲电源。
微波探测器的低频输出通过P1选通输出到C101采用保持电容上。
反应物体移动的低频信号经U1A及相关元件组成的可编程运算放大器放大，再经U1B组成的比较器进行电平转换，转换后的脉冲信号到PIC16C622 的RB3脚输入到MPU。
当红外发现目标后，RB1输出高电平，三极管K3导通，由U1A组成的可编程放大器的增益由100倍增加到10000倍左右，微波探测器电路开始工作，MPU开始检测物体移动信号。
MPU通过对PIR信号分析，可以判断出红外源的出入情况，以此可以排除热空气以及非热源移动物体的干扰（如飘动的窗帘、转动的电扇等），同时综合微波探测器的信号，可以排除多种热源的干扰。
合理的MPU数学模型和编制科学的软件，可以识别出体重小于20kg宠物。
基本上可以消除宠物的引起的误报。
本电路中改变P1的大小，可以改变放大电路的增益，从而调整微波电路的探测距离
HB100微波移动传感器:
HB100 (移动微波探测模块)应用多普勒现象感测移动的X-波段微波传感器，广泛应用于防盗,自动感应门,自动感应灯,交通测速,智能化控制,医疗生命探测等领域。
技术参数：
发射:
1发射频率 : 10.525 GHz
2频率设置精度 : 3MHz
3输出功率(最小): 13dBm EIRP
4工作电压: 5V±0.25V
5工作电流(CW): 60mA max., 37mA typical
6谐波发射: ＜-10dBm
7脉冲工作模式:
8平均电流 (5％DC) : 2mA typ.
9脉冲宽度(Min.): 5uSec
10负载循环(Min.): 1％
接收:
1灵敏度(10dB S/N ratio)3Hz至80Hz 带宽: -86dBm 3Hz至80Hz带宽杂波 10uV
2天线增益: 8dBi
3垂直面3dB波束宽度: 36度
4水平面 3dB 波束宽度: 72度
5重量: 8 克
6规格: 37×45×8mm。