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地质雷达_地质雷达的工作原理

作者:点击:95 发布时间:2023-05-17

       板岩是三大岩系中的变质岩,是地壳的主要组成部分,是隧 道工程施工中常见的岩体。它具有变形程度大、支护困难、遇水易软 化等特点,不仅施工难度大、风险高,而且严重制约了隧 道工程的进度。因此,准确预测手掌前不 良地质体的发育情况,准确划分围岩等级,为施工提供合理的支撑参数和支撑范围,不仅可以避免多次换拱,降低施工风险和施工预算,而且可以加 快施工进度。地质雷达设备具有探测面积广、分辨率高、穿透性好、天线屏 蔽干扰小等优点。

       地质雷达的检测原理是基于物体之间相对介电常数的差异。地质雷达通过宽频带时域发射天线,向介质发射高频短脉冲电磁波。当电磁波在介质中传播时,它们会遇到不同的电介质并产生反射。当电磁波反射信号通过雷达接收天线接收时,地质雷达图像是通过计算和处理计算机处理软件对电磁波反射信号获得的。地质雷达图像中能 量反射的强度、波形和频率的变化速度、分布特征、同轴连续性、错段性等参数用于识别不同物体之间的反射形式,然后雷达接收主机自动记录

       在板岩隧 道施工中,除了地质结构运动造成的岩体镶嵌堆积形成空洞外,通常没有溶洞等地质体发育。常见的地质体主要是节理裂缝发育、岩体破碎和富水。由于岩体的完整性和裂缝填充物不同,岩体的介电常数差异很大,反射界面不同,地质雷达的反射图像特征明显,雷达图像在不同地质体中具有以下特征:


1、在岩体相对完整的情况下,岩体主要是块状和厚层结构,结构表面基本上没有填充物。岩体与介电常数相比差异不大。电磁波频率主要为中高频,频率变化小,分布均匀。同轴基本连续平行,电磁波振幅弱,能 量正常衰减。


2、岩体破碎时,岩体主要采用中厚层和嵌入式破碎结构,结构表面局部填充土壤,增加岩体反射界面,与介电常数相比差异较大。电磁波频率主要为中高频,波形频率变化快,局部振幅强,同一相轴断断续续,波形均匀性差。


3、岩体破碎时,岩体以破碎结构和散体结构为主,层间结合较差,结构表面夹泥,与介电常数相比差异较大。电磁波频率主要为中低频,波形频率变化快,分布不均匀,局部振幅强,存在绕射和散射。现场电磁波增益梯度大,能 量衰减快,同相轴断裂不连续,波形混乱。


4、在岩体富含水分的情况下,岩体主要是薄层结构和散体结构。相对介电常数主要受地下水的影响。电磁波频率降低,主要是低频,频率变化缓慢,电磁波振幅增 大,同相轴连续。当你看到多个反射波时,波形基本上是一致的。


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