探地雷達(dá)的工程應(yīng)用及原理簡介

1、探地雷達(dá)的工程應(yīng)用及原理簡介一、探地雷達(dá)的檢測原理探地雷達(dá)檢測的基本 原理是通過發(fā)射天線發(fā)射高頻電磁波，當(dāng)高 頻電磁波遇到介電常數(shù)不同的界面時(shí)， 產(chǎn)生反射回波；根據(jù)接收天線 接收到反射回波的時(shí)間和形式，確定反射界面距頂面的距離及判定反 射體的可能性質(zhì)。如圖1示：實(shí)際檢測時(shí)，雷達(dá)天線沿測線從左向右移動(dòng)，如圖2a;發(fā)射天線不斷發(fā)射雷達(dá)電磁波，接收天線接收到一條條雷 達(dá)回波。將雷達(dá)回波按順序排列展開，便可準(zhǔn)確、形象地反圖1、雷達(dá)檢測原理示圖映出地下探測目的體及反射界面的位置（見圖2b示）。圖2、探測目的體、界面的雷達(dá)波反射示圖二、探地雷達(dá)的工程應(yīng)用根據(jù)前述工作原理，探地雷達(dá)被廣泛應(yīng)用于：1、混凝土、

2、瀝青板厚檢測，包括公路、機(jī)場、隧道襯砌等板 厚的快速、無損檢測。2、板后有無脫空的質(zhì)量檢測，檢測成果可預(yù)測碌板是否可能 破裂，對脫空處及時(shí)采用注漿處理，可避免面板裂損后的 大面積翻修，節(jié)省大量維修資金3、 地下管線、空洞、埋設(shè)物探測，包括市政管線位置、埋深 探測；堤壩、建筑場地空洞探測；地下埋設(shè)物探測。4、拋填體厚度、邊坡滑動(dòng)面檢測，檢測堤壩的落底界面深度; 吹填區(qū)吹填沙厚度；路基拋填厚度等。二、試驗(yàn)、應(yīng)用實(shí)例我站于05年上半年購置了目前世界最先進(jìn)的美國 SIR3000型探 地雷達(dá)，配置了多種發(fā)射頻率的探測天線。應(yīng)用該設(shè)備已對市政地下 管線、公路混凝土板厚、軟土路基填筑界面等項(xiàng)目進(jìn)行了十分成功

3、的 試驗(yàn)、應(yīng)用檢測。例1、檸溪路市政地下管線探測試驗(yàn)。管線埋設(shè)時(shí)，我們曾目擊 其開挖、埋設(shè)過程。雷達(dá)探測試驗(yàn)時(shí)，地面新澆灌混凝土帶表明了地 下管線位置，見圖3照片。雷達(dá)探測云圖如圖4所示，隨意探測天線跨越管線位置，儀器接收到來白管線的強(qiáng)烈反射波（云圖中箭頭所指）；設(shè)定雷達(dá)波速后可以判斷，管線頂面距地面約1.6m。圖3、檸溪路地下管線探測地面照片圖4、檸溪路地下管線雷達(dá)探測云圖例2、珠海平沙某道路工程，路基場地為深達(dá) 20多米的軟基。路基施工采用拋填、鋪反濾砂層、打塑料排水板、分層填壓施工。我們在填筑好的路基頂面用 80MHz天線作雷達(dá)測試，見圖5;得到雷達(dá)測試云圖如圖6a及典型雷達(dá)波形如圖6b;在圖6中明顯可 見各層面的反射信號（見圖中標(biāo)注）。圖5、平沙某道路頂面的a雷達(dá)檢測圖6、平沙某道路雷達(dá)測試云圖及典型雷達(dá)波形通過在雷達(dá)測試位置鉆探證實(shí)，雷達(dá)測試判斷的各層面位置均十分準(zhǔn)確，雷達(dá)測試結(jié)果與鉆探分析結(jié)果列于表表1、雷達(dá)測試、鉆探檢驗(yàn)結(jié)果表序號層面名稱雷達(dá)測試深度(m)鉆孔檢驗(yàn)深度(m)相對誤差1反濾砂層頂面2202反濾砂層底面2.72.751.80%3拋填土底面5.25.204淤泥軟土夾砂層7.57.550.70%例3、平沙某道路混凝土面板厚度檢測。 檢測場地參見圖5(一), 道路混凝土面板取芯檢驗(yàn)厚度為 2426cm;我們在路面用1500MHz 雷達(dá)天線測試，得到測試