地质雷达探测报告

目录

1 概述 (1)

1.1 工程概况 (1)

1.2 工作内容 (1)

1.3 探测工作量 (1)

1.4 检测结果分类标准 (2)

2 现场探测 (2)

2.1 仪器设备 (2)

2.2 主要采集参数 (3)

2.3 探测方法原理 (3)

3 探测结果与分析 (4)

3.1 资料分析与解释 (4)

3.2 检测结果 (5)

4附图 (5)

1 概述

1.1 工程概况

北京市政建设集团有限公司承建的沈阳至铁岭城际铁路（松山～道义）工程土建施工第四合同段工程学院站～辽宁大学站区间（以下简称工～辽区间）。区间南起工程学院站，沿京沈街向北至辽宁大学站止，起止里程为右K5+283.200～K6+584.100，区间全长1300.9米。本次探测区域位于工程学院站至辽宁大学站区间，探测时间为2013年05月06日，探测阶段为完工探测。

1.2 工作内容

根据任务要求，沈阳地铁工程咨询有限公司于2013年05月06日14点对工～辽区间进行完工探测，探测的目的是查找区间结构上方地层中空洞与水囊等不良地质灾害，对探测结果进行分类，并提出相应的处理建议，以供施工单位参考。本次探测均采用80Mhz天线进行探测。

1.3 探测工作量

根据本次探测任务，工～辽区间（京沈街）实际布置测线9条，探测累计长度为1677m，共21条剖面，详见雷达测线图及雷达数据图。

本次探测测线的实际长度如表1所示：

工～辽区间完工探测测线长度一览表表1

1.4 检测结果分类标准

检测结果分类如表2所示。

检测结果分类表表2

类别特征建议

Ⅰ地层密实、无高含水无需处理

Ⅱ小范围高含水、土质疏松加强检测

脱空、大范围高含水、大范围

钻孔验证、视验证结果进一步处理Ⅲ

土质疏松

Ⅳ较大脱空、水囊应立即验证，及时处理（必要时采取抢险措施）注：地层的详细描述见检测结果。

2 现场探测

2.1 仪器设备

本次检测采用了意大利IDS公司生产的RIS-K2 最新型探地雷达设备，天线选择80MHz屏蔽天线。

图1 RIS-K2型探地雷达主机

RIS-K2型探地雷达主要用于工程地质勘测，如地下管线、建筑、路基、地基、节理带断裂带分布、地下溶洞及地下水分布、河床形态研究，滑坡分析、浅

层金属，隧道检测、井下超前预报，考古探测等方面。因此选定的该型雷达系统配置满足本次探测要求。能够快速准确的探测地下信息情况，了解地下地层信息，为各种病害的防治提供详实的数据及技术支持。

2.2 主要采集参数

扫描速率：850扫/秒

脉冲重复频率：400KHz(高速的脉冲重复频率使数据收集更快)

时窗：256 nsec

采样点数：512

叠加数：1~32 768

分辨率：5psec

工作温度：－10～50℃

A/D转换：16bit

2.3 探测方法原理

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，探地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。

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：

H V T

=•∆2(1)

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：

V C

=ε(2)

式中，C是电磁波在大气中的传播速度，约为3×108m/s；ε为相对介电常

数，取决于地下各层构成物质的介电常数。

图2 探地雷达工作原理示意图

雷达波反射信号的振幅与反射系数成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数r 可表示为：

2

121εεεε+-=r (3)

式中，ε1、ε2为界面上、下介质的相对介电常数。

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。

3 探测结果与分析

3.1 资料分析与解释

探地雷达数据处理包括预处理（ 标记和桩号校正，添加标题、标识等）和处理分析，其处理流程如图3所示，其目的在于压制规则和随机干扰，以尽可能高的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波，突出有用的异常信息（包括电磁波速度，振幅和波形等）来帮助解释。

探地雷达所接收的是来自地下不同电性界面的反射波，其正确解释取决于检测参数选择合理、数据处理得当、模拟实验类比和读图经验等因素。下面为数据

雷达可测量信号到达目标的传输时间，利用传播速率计算出目标的距离。

当满足下面条件时，隐蔽物可由雷达探出：

1、在天线信号范围之内

2、信噪比适当

处理流程图

图3 探地雷达数据处理流程图

3.2 检测结果

在测线布置示意图中，测线的箭头方向代表了数据增加方向。数据进行文件预处理，数据处理和分析比对。在此只对有效数据反映的信息进行解译。

通过对地质雷达剖面图的解译，本次探测区域均为I 类地层，密实程度高，未发现空洞、水囊等地质病害。

4附图