钻孔地质雷达范文

钻孔地质雷达范文（精选3篇）

钻孔地质雷达 第1篇

1 基于钻孔雷达与数字摄像动态勘察技术动态勘察技术

选择一种高效的勘察方法对于工程建设是非常有必要的, 这是由于高效、合理、准确的勘察方法可以提高工程的经济性, 还可以有效解决工程设施过程中遇到的问题。钻孔雷达与数字摄像动态勘察技术具有相通性, 其解译结果可以通用, 可以得到有效补充, 钻孔图像可以精确展示孔内具体结构特征, 雷达图像可以清晰且准确的反映出钻孔测壁周围的各种目标体, 经过科学方法对比和分析, 能够将钻孔雷达与数字摄像动态勘察结果构成一个统一整体, 为解译地质研究目标提供了便利和条件。

1.1 动态勘察技术定义分析

地质情况比较复杂, 对其性质的明确具有多重性, 一般会通过多种方法联合解决地质勘察问题。本文所分析的动态勘察技术主要是根据工程场地实际具体情况, 按照所规定的操作流程以及勘察方法及时调整步测和勘察方案, 以便知道所勘察的区域地质情况是否存在着安全隐患, 为工程选址、设计、施工奠定好基础。本方案经过对单孔勘察并分析出勘察结果, 查看本区域是否存在着安全隐患, 是否具有不良地质构造, 并动态知道是否增加新的钻孔直至满足工程勘察的需要, 实行动态勘察的新方案。

1.2 动态勘察技术的操作流程介绍

(1) 了解清楚区域内地质情况, 获取探测工作所需要的地球物理参数。

(2) 安排对场地进行平整, 安装设备就位, 满足下一步要求。

(3) 将相关设备连接到位。

(4) 技术人员启动钻孔摄像设备, 现场观察并做好初步分析。

(5) 布置测线或者测点, 现场观察并做好初步分析。

(6) 地质雷达探测设备启动, 然后将其参数进行初始化, 重复上一步步骤。

(7) 技术人员根据初步勘查结果, 按照实际情况, 分析勘查区域内是否存在着安全隐患或者其他问题, 决定是否再次增加勘查点, 若需要则布置新的测点并重新回到第5步, 否则继续下一步操作过程。

(8) 利用主机设备对采集到的信号进行记录和整理, 直至整个现场数据采集工作结束为止。

勘查设计人员根据勘查结果, 进行室内分析与处理。

1.3 动态勘察技术方法分析

高速公路对于路基质量要求较高, 工程勘察人员一定详细查明路基沿线地质情况, 包括是否具有断裂、破碎带、岩溶以及地下暗河等地质构造, 为了做到勘察工程经济化化的效果, 一定要对勘察方案进行优化设计。通过了解当地地质情况, 实时调整勘察方案, 以便于更加高效的完成地质勘察工作, 勘察前应该充分分析基础地质工程资料, 包括水文地质情况、地质初步设计文件以及地方志等等。

2 钻孔雷达与数字摄像动态勘察技术实例分析

针对某一条高速公路区域地质情况进行勘察, 取两个勘测点分别利用钻孔雷达以及数字摄像仪器进行测试。

2.1 数字摄像测试结果分析

在此高速公路DK583+880.5m右面1.1m处进行钻孔, 钻孔深度控制在36.38m, 本工程所用数字测试仪器测试深度为17至36m, 套管取17.5m。该孔在测试深度范围内地质情况较为完整, 只有一小部分区域有较大的裂隙, 孔内在20.6m、26m、34.5m处裂隙宽度较大, 可以分布达到200mm、10mm、10mm以及100mm。

在DK584+935m右面3.9m处进行钻孔, 钻孔深度控制在35.2m, 摄像深度为20.4至30.7m, 套管取20m。该孔在测试深度范围内地质情况较为完整, 在25.8至26.1m处为近320mm宽的裂隙, 孔内在24m处有一层近300mm宽的竹节状灰岩。

2.2 雷达测试结果分析

在此高速公路DK583+880.5m右面1.1m处进行钻孔, 钻孔深度控制在36.38m, 本工程所用雷达测试深度为36m, 套管取用17.5m。该孔在测试深度20.5至20.7m范围内出现地质情况异常, 在22.5m处信号有偏差, 初步可以判断具有裂隙或者孔隙, 在26m以及32处也可能出现裂隙。

在DK584+935m右面3.9m处进行钻孔, 钻孔深度控制在35.2m, 钻孔雷达测试为31m, 套管取20m。该孔在测试深度27m以及31m处出现了较为明显的暗淡区域, 集合波形了基本特征, 可以初步判断在此范围内有空隙, 孔内在29至31m范围内有更大的空隙。

2.3 两者比较分析

这两种测试方法都有着一些相关性, 裂纹以及空洞等地质结构都可以在可见光图像或者雷达图像中反映出来。数字钻孔图像可以清晰表明裂纹在孔壁交接位置出现的产状, 但是钻孔雷达剖面图可以在一定程度上反映出地质层具有一个张开形剪刀状的回波曲线, 并能够反映该裂纹可能地发展趋势。另外, 从钻孔雷达以及数字摄像的数据中, 还可以确定裂隙的数量, 可以反映出岩体结构形态较为完整。为此在工程岩体勘察过程中, 可以把钻孔雷达测试、数字摄像以及钻孔取芯三种勘察方式有机结合起来, 能够得到更加完整与准确的勘察数据。

钻孔雷达技术与数字摄像技术各有优缺点, 我们可以利用他们对高速交通工程进行勘察, 然后再对勘察结果比对、有机结合分析, 这样的地质勘察思路建立了可靠的理论和方法基础, 促进了勘察事业的发展。

摘要：钻孔雷达与数字摄像动态勘察技术在地质勘察中有着极其重要的现实意义, 本文就两者使用情况进行了分析, 在此基础上对一段高速公路地质情况进行了勘察, 并对两者结果进行了比对和结合探讨。

关键词：数字,仪器,启动

参考文献

[1]钟声, 王川婴, 吴立新, 唐新建, 王清远.点状不良地质体钻孔雷达响应特征——围岩及充填效应正演分析[J].岩土力学, 2012 (12) .

[2]孙会元, 彭运动, 陈才琳, 黄坤全, 刘秀伟, 刘波, 周立臣.坝陵河大桥综合勘察技术与成果评价方法的研究综述[J].公路, 2007 (04) .

地质雷达检测技术及应用 第2篇

地质雷达检测技术是一种高精度、连续无损、经济快速、图像直观的高科技检测技术.在工程地质、岩土工程、地基工程、道路桥梁、混凝土结构无损探伤等领域应用较广.介绍了地质雷达的工作原理,并对地质雷达检测技术应用于水电工程的滑坡体和库区溶洞探测的效果进行了分析,该技术能快速准确地探明滑坡体覆盖层厚度和库区溶洞分布,且有经济、快速、无损、直观等优点.

作 者：薛桂玉 刘道明 余志雄 谭敏  作者单位：薛桂玉,余志雄(武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北,武汉,430072)

刘道明,谭敏(长江水利委员会,设计院,湖北,武汉,430010)

刊 名：人民长江  PKU英文刊名：YANGTZE RIVER 年，卷(期)： 39(5) 分类号：P225.1 关键词：地质雷达   无损检测技术   滑坡体   溶洞  

钻孔地质雷达 第3篇

【摘要】随着城市现代化的发展，地下管线的密集度越来越大，在大量的城市地下施工过程中，地下管线的保护越来越显得重要，掌握施工地段地下管线的敷设又是确保地下管线和施工安全的前提，该文简要介绍了地质雷达的基本原理和数据处理方法，并结合工程实例，分析了地质雷达在探测地下管线分布中的作用。

【关键词】地质雷达；探测；地下管线

Application and Analysis of Ground Penetrating Radar in Underground Pipeline Detection

Li Hui-qi，Gao Tao

（Anyang City Architectural Design and Research InstituteAnyangHenan455000）

【Abstract】With the development of urban modernization， the underground pipeline is becoming more and more intensive. Underground underground pipeline protection is becoming more and more important during the construction of large number of urban underground. It is also important to ensure the underground pipeline and construction The paper introduces the basic principle and data processing method of GPR， and analyzes the function of GPR in the detection of underground pipeline distribution.

【Key words】Geological radar；Detection；Underground pipeline

近年来，随着城市现代化的发展，地下管线的密集度越来越大，在大量的城市地下施工过程中，它们的安全直接关系到经济建设、市民生活，同时，也影响到施工人员的人身安全。因此，如何在施工时，避免破坏这些地下管线就变得越来越重要。地质雷达作为一种高分辨探测技术，能够探明施工区段地下管线、线路的敷设情况，避免由于不明地下管线的分布而造成施工时挖断管线带来的损失，确保施工安全，近年来得到了普遍的应用。

1. 地质雷达探测原理

（1）地质雷达（GPR）的原理概括地说，它是通过对电磁波在地下介质中传播规律的研究与波场特点的分析，查明介质结构、属性、几何形态及其空间分布特征。地质雷达由地面上的发射天线 T 将高频电磁波（主频为106～109Hz）以宽频带短脉冲形式送入地下，经地下目标体或不同电磁性质的介质分界面反射后返回地面，为另一接收天线 R 所接收，而其余电磁能量则穿过界面继续向下传播，在更深的界面上继续反射和折射，直至电磁能量被地下介质全部吸收。

（2）地质雷达发射天线在介质表面向其内部发射频率为数百兆赫兹的高频电磁波，当电磁波遇到不同界面时会发生反射及透射，反射波返回介质表面，又被接收天线所接收（所用的天线为收发合一的屏蔽天线）。此时，雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程旅时△t，当电磁波在介质内传播的速度V已知时，可由D=Vo△t/2式求出反射面的深度即目标体的深度。

（3）由此可知，电磁波的反射系数取决于界面两边媒质的相对介电常数的差异，差异越大，反射系数也越大。

2. 仪器设备

本次检测使用的是美国劳雷公司生产的（GSSI） SIR-3000地质雷达，该地质雷达由发射、接收和控制三部分组成。发射部分由脉冲发生电路和发射天线构成，产生并发电磁脉冲；接收部分由接收天线、高频放大电路和采样电路构成，接收的高频信号被放大后，采样电路变换为低频信号，送到信号处理电路；控制部分是由产生整体装置同步信号的基准同步信号发生器、控制采样电路的采样控制器、处理接收信号的信号处理电路、以及显示处理信号的输出显示部分组成的。采样数据经一定处理后，由输出显示设备输出探测结果。

3. 工程实例一

3.1工程概况。

本工程位于某市居民住宅区内，根据现场调研及资料的情况来看，目前两侧多为已拆迁后的居民住房，在原道路两侧已用砖墙围档；在群众路和交通路地下通道范围内均有一组军用光缆和电信长途通信光缆未拆迁。另外在本工程施工范围内地下管线错综复杂，有上水管、煤气管、电话电线、污水管、雨水管、电力电缆、照明、信号和有线电视等九大类地下管线，部分线路分布在施工开挖区内，施工期间必须切实做好管线的处理方案，确保各类管线的安全和正常使用，才能避免窝工，提高效率其工作顺利与否，直接影响到工程的施工进度。因此，探明施工区地下管线、线路的敷设情况是确保施工安全的重要前提。

3.2探测情况概述。

根据道路平面布置和管线埋深情况，分别在道路两侧的中心线上布置了两条主测线，在两侧人行道及原居民区部分别布置了20条测线。探测天线采用了100MHz、400 MHz 两种天线。其中在两条主测线上采用了 100 MHz 天线进行探测，时窗设置为200ns，探测深度为7m左右。在两侧人行道及原居民区布置采用 400 MHz 天线进行探测，时窗设置为50ns，探测深度为2m左右。根据地质情况，介电常数均采用经验值15。

3.3数据处理。

应用地质雷达方法在采集地下目标体的有效反射信息时，还会接收到各种规则的或随机的干扰信息，地质雷达数据处理的目的，就是为了压制这些干扰波，最大限度地突出有效波，以便提高雷达记录的信噪比和分辨率，提供和显示记录中包含的与地下目标体的位置、形态、结构和属性等有关的信息，为地质雷达资料解释服务，地质雷达数据资料处理流程图详见图2。

3.4资料分析。

根据地质雷达波的探测原理，当两个介质的介电常数相差较大时，雷达波会发生明显的反射、绕射等现象。选取2组典型的地质雷达波图形，当雷达波扫描至地下管线时，雷达波会产生明显的绕射现象。我们可以清楚地看出地质雷达波的反射现象，弧形的大小反映了反射物体的大小，由于地下管线较小，雷达波上呈小弧形反射，下水道呈弧形较大的空洞式反射。通过对时间及速度参数的计算更准确的得出管线的实际位置。这与施工单位提供的城市地下管道布置图相吻合。

4. 工程实例二

某市区地下管线补测工程中燃气管线大多数都为塑料管线，少数给水管线为塑料管线，所以在收集资料后，我们确定以探地雷达探测为主要手段进行探测。

4.1平行管线异常的判别。

（1）城市地下管线探测中，平行埋设的地下管线在实际探测中经常遇到。探地雷达采用剖面法探测，目标管线的异常只能通过对单个剖面的分析解释来确定。由于管线密集埋设，剖面记录除显示目标管线异常外，含有许多非目标管线异常及浅部不均匀干扰异常，有些异常形态和规模几乎与目标管线一样，且相互叠加，无法准确判别哪个目标管线异常，因此，探测解释前现场了解目标管线的大致位置和埋深及剖面记录范围内可能存在的其它管线的规格、材质、位置、埋深等情况，有助于排除非目标管线异常，准确判定目标管线异常。

（2）根据给水砼管探测记录剖面，图像显示在水平位置为0.89m、1.25m和2.22m有3处异常，埋深分别为0.73m、1.57m、0.83m。由已探测管线及现场调查分析可知，第1个异常和第3个异常为电信，中间异常即为目标管线给水。

4.2不均匀介质干扰异常解释。

城市道路路基及管道上覆回填土层中通常夹杂着许多块石、砖头等建筑垃圾，这些孤立的块石砖头与周围土质在电性特征上存在一定差异，在雷达剖面上形成复杂干扰异常，影响目标管线异常的识别。在外业探测过程中，可在测点附近改变测线位置多次施测比较；在异常解释时，应充分了解目标管线规格、材质、埋设情况及其反射波的异常形态、规模及波形特征，结合管道的连续性、干扰的随机性的特点，从众多干扰中，识别出连续出现、波形特征稳定的目标管线反射异常。在干扰严重路段可采用钎探或开挖验证。由于管线规格较干扰体大，因此异常形态规模也较干扰异常大，图2在1.8米埋深0.8米处有不规则反射弧，经判断应为地层起伏引起的干扰，图3在1.5米至3米处地下有杂质干扰，导致给水管左半边反射弧完全被屏蔽掉了。

4.3地表建筑物干扰的判断。

城市地下管线一般敷设在人行道至第一排建筑物前，雷达探测地下管道时，雷达波除了下地下传播外，还有部分雷达波传向空中，地下管线的雷达反射波与建筑物的雷达反射波同时被雷达接收机收到，异常都反映在雷达剖面图上，因此在判读雷达图像时首先要排除建筑物的干扰。建筑物干扰异常一般为强烈的斜线，长度较长，范围较大。

4.4排水管沟探地雷达异常判别。

（1）由于排水方沟顶部是平面的，探地雷达探测断面的雷达图像不会显示出与圆形管道相似的曲线形状，判断其平面位置和埋深难度较大。正确分析管沟雷达图像的突破口在于找准方沟的两个顶端沟边上，雷达图像上若有两个相似的、相互对称的坡度异常，且两异常之间距离与管沟宽度一致，即可确认两沟顶边的位置。管沟位于马路车行道下，规格为4000mm×2500mm，顶盖板为0.2m厚预制水泥板。探地雷达剖面图的上层异常，为正向连续同向轴板状体异常，正向同向轴对应内部空间顶界面，按波速v=0.09m/ns界面到地面厚度为1.2m，方沟宽度为4000mm。

（2）以上几种情况是我们在使用探地雷达探测管线常碰到的现象，为尽量避免这些情况给我们的探测带来错误，我们就需要在不同的地方多做些雷达断面，以及在情况允许的条件下适当开挖验证。

5. 结论

通过采用地质雷达对地下管线的探测，现场地下管线位置的记录得到了准确的反映，然而，更深入一步，如从中分析求证出管线的粗细、材质，以及其中的充填物和其他信息，则需要进行从施工参数的选取到后期数据的处理和解释等一系列的细微工作。由于地质雷达在应用过程中效率高、无损伤并能实时展示地下图像，适合在城市各种场合使用，因此，随着人们对地质雷达进一步研究，它必将成为城市管线探测的最有效工具。

参考文献

[1]袁明德. 探地雷达探测地下管线的能力[J]. 物探与化探， 2002，2（26）：152-155.