地质雷达探测报告.docx
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地质雷达探测报告
地质雷达探测报告
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
测线编号
测线位置
区间里程
测线总长(m)
①
左线左测线(m)
K5+283~K5+843、
K6+120~K6+260、
K6+323~K6+373
682
左线中心测线(m)
672
左线右测线(m)
260
~
联络通道加密测线
K6+195
63
合计
1677
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
Ⅲ
脱空、大范围高含水、大范围土质疏松
钻孔验证、视验证结果进一步处理
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1RIS-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:
256nsec
采样点数:
512
叠加数:
1~32768
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:
(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:
(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:
(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
类地层,密实程度高,未发现空洞、水囊等地质病害。
4附图