地質雷達法檢測的優點有哪些

⑴ 地質雷達法在公路質量檢測中的應用

公路質量檢測的原始方法是採用鑽探取心法,該方法不僅效率低、代表性差,而且對公路有破壞,為了快速、准確和科學地評價公路質量,必須採用無損檢測方法。目前,常用於公路檢測的電法勘探方法有地質雷達、高密度電阻率法等方法。在這些電法勘探方法中,由於地質雷達方法具有快速、連續、無損檢測的特點,因此,在公路質量檢測中得到更加廣泛的應用。

圖5-16 西安市地裂縫高密度電阻率法控制ρ_s斷面圖

高速公路是由土基礎、二灰土、二灰碎石、面層等構成,由於空氣、瀝青面層、二灰碎石、土壤等介質的介電常數不同,電磁波將在其介質發生變化的界面產生反射波。圖5-17為電磁波在公路剖面中各界面的傳播、反射途徑示意圖。圖5-18為電磁波在公路剖面中各界面的掃描示意圖。

圖5-17 電磁波在公路剖面中各界面的傳播、反射途徑示意圖

長春至四平高速公路採用瀝青路面,路面下為碎石墊層。路面分三次鋪設完成,設計路面厚度為25cm。在工程竣工前採用地質雷達進行了路面厚度檢測。

工作中使用的地質雷達為SIR-2型,工作天線頻率為900 MHz。圖5-19為長春至四平高速公路上某段路面的地質雷達檢測剖面圖,圖中5.8ns附近的強反射為瀝青面層與碎石墊層界面的反射,根據反射界面的雙程走時和電磁波在瀝青路面中的傳播速度計算出路面厚度。瀝青路面的電磁波速度採用實驗標定並進行統計後得到,檢測結果表明,由於二灰碎石墊層凸凹不平,導致瀝青路面厚度有較大變化,最薄為26cm,最厚為43cm,達到了設計的要求。路面厚度評價按國家公路路面結構層厚度評價標准進行；在經數據處理後的地質雷達剖面中讀取電磁波在面層中的反射波雙程走時；計算出面層厚度並做出厚度評價結果。

圖5-18 電磁波在公路剖面中各界面的掃描示意圖

t₀—電磁波在空氣中的雙程走時；t₁—電磁波在瀝青面層中的雙程走時；t₂—電磁波在二灰碎石中的雙程走時；A₀—反射波R₀的振幅：A₁—反射波R₁的振幅；A₂—反射波R₂的振幅

圖5-19 長春至四平高速公路某段路面的地質雷達檢測剖面

地質雷達方法在公路質量檢測中除可進行路面厚度檢測外,還可進行路基隱患（脫空、裂縫等）的檢測以及橋涵的質量檢測。有些學者開展了地質雷達對公路壓實度、強度及含水量的檢測研究。

地質雷達方法用於探測水壩滲漏點和滲漏通道也具有較好的效果。滲漏部位土體的含水量變大。與未發生滲漏的土體形成明顯的介電常數上的差異、為採用地質雷達方法探測水壩滲漏位置提供了地球物理條件。黑龍江省某水壩為均質土壩。1998年遭受百年不遇的洪水後,在水壩後坡出現多處面積不等的漏水點。為了查明漏水點在壩體內的分布情況,採用地質雷達在壩頂、壩前坡和後坡進行了探測。圖5-20為壩頂測線K0+280至K0+400的地質雷達剖面,圖中強振幅異常椎斷為壩體內受到水浸較重的部位,異常埋深為10～12m。鑽探結果表明地質雷達推斷的異常區域是發生滲漏的嚴重區段。

圖5-20 黑龍江省某水壩地質雷達探測剖面

⑵ 地質雷達方法在公路質量檢測中的應用

公路質量檢測的原始方法是採用鑽探取心法，該方法不僅效率低、代表性差，而且對公路有破壞，為了快速、准確和科學地評價公路質量，必須採用無損檢測方法。目前，常用於公路檢測的物探方法有地質雷達、瞬態面波法、高密度電阻率法和人工地震等方法。在這些物探方法中，由於地質雷達方法具有快速、連續、無損檢測的特點。因此，在公路質量檢測中得到更加廣泛的應用。

高速公路是由土基礎、二灰土、二灰碎石、面層等構成，由於空氣、瀝青面層、二灰碎石、土壤等介質的介電常數不同，電磁波將在其介質發生變化的界面產生反射波。圖5－11為電磁波在公路剖面中各界面的傳播、反射途徑示意圖。圖5－12為電磁波在公路剖面中各界面的掃描示意圖。

圖5－11 電磁波在公路剖面中的傳播、反射途徑示意圖

環境與工程地球物理勘探

圖5－12 電磁波在公路剖面中各界面的掃描示意圖|t₀—電磁波在空氣中的雙程走時;t₁—電磁波在瀝青面層中的雙程走時;t₂—電磁波在二灰碎石中的雙程走時。A₀—反射波R₀的振幅;A₁—反射波R₁的振幅;A₂—反射波R₂的振幅

長春至四平高速公路採用瀝青路面，路面下為碎石墊層。路面分三次鋪設完成，設計路面厚度為25cm。在工程竣工前採用地質雷達進行了路面厚度檢測。

工作中使用的地質雷達為SIR—2型，工作天線頻率為900MHz。圖5－13為長春至四平高速公路上某段路面的地質雷達檢測剖面圖，圖中5.8ns附近的強反射為瀝青面層與碎石墊層界面的反射，根據反射界面的雙程走時和電磁波在瀝青路面中的傳播速度計算出路面厚度。瀝青路面的電磁波速度採用實驗標定並進行統計後得到，檢測結果表明，由於二灰石墊層凹凸不平，導致瀝青路面厚度有較大變化，最薄為26cm，最厚為43cm。達到了設計的要求。路面厚度評價按國家公路路面結構層厚度評價標准進行;在經數據處理後的地質雷達剖面中讀取電磁波在面層中的反射波雙程走時，計算出面層厚度並作出厚度評價結果。

圖5－13 長春至四平高速公路某段路面的地質雷達檢測剖面圖

地質雷達方法在公路質量檢測中除可進行路面厚度檢測外，還可進行路基隱患(脫空、裂縫等)的檢測以及橋涵的質量檢測。有些學者開展了地質雷達對公路壓實度、強度及含水量的檢測研究。

⑶ 地質雷達和金屬探測器有什麼不同

地質雷達利用超高頻電磁波探測地下介質分布，它的基本原理是：發射機通過發射天線發射中心頻率為12.5M至1200M、脈沖寬度為0．1 ns的脈沖電磁波訊號。當這一訊號在岩層中遇到探測目標時，會產生一個反射訊號。直達訊號和反射訊號通過接收天線輸入到接收機，放大後由示波器顯示出來。根據示波器有無反射汛號，可以判斷有無被測目標；根據反射訊號到達滯後時間及目標物體平均反射波速,可以大致計算出探測目標的距離。
由於地質雷達的探測是利用超高頻電磁波，使得其探測能力優於例如管線探測儀等使用普通電磁波的探測類儀器，所以地質雷達通常廣泛用於考古、基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、潛水面、溶洞、地下管纜探測、分層、地下埋設物探察、公路地基和鋪層、鋼筋結構、水泥結構、無損探傷等檢測。金屬探測器利用電磁感應的原理，利用有交流電通過的線圈，產生迅速變化的磁場。這個磁場能在金屬物體內部能感生渦電流。渦電流又會產生磁場，倒過來影響原來的磁場，引發探測器發出鳴聲。金屬探測器的精確性和可靠性取決於電磁發射器頻率的穩定性，一般使用從80 to 800 kHz的工作頻率。工作頻率越低，對鐵的檢測性能越好；工作頻率越高，對高碳鋼的檢測性能越好。檢測器的靈敏度隨著檢測范圍的增大而降低，感應信號大小取決於金屬粒子尺寸和導電性能。

⑷ 地質雷達

3.3.7.1 方法簡介

3.3.7.1.1 基本原理

地質雷達也稱探地雷達，是利用高頻電磁波束在界面上的反射來探測目標物，由發射天線和接收天線組成。發射天線向地下發射高頻短脈沖電磁波，接收天線則接收來自地下介質交界面的反射電磁波。由於電磁波向地下傳播速度主要受地下介質電性控制，在介質電性發生變化的界面，電磁波會發生反射。通過研究電磁波在介質中的傳播速度、介質對電磁波的吸收及介質交界面的反射，並用時間剖面圖像表示出地下各分界面的形態，從而推測地下地質體及地層結構的分布規律。

3.3.7.1.2 應用范圍及適用條件

地質雷達是一種高解析度探測技術，可以對淺層地質問題進行詳細的地質填圖，淺層埋藏物進行無損探測。由於電磁波能量在碳酸鹽岩區衰減快，勘探深度較淺主要適用於碳酸鹽岩裸露或覆蓋層淺的地區，目前廣泛用於地基探查、地下空洞、岩溶、破碎帶、斷層等地質構造探測。

要求發射的電磁波能量必須足夠大，探測距離能夠達到目標體，並能返回地面被系統接收；目標體阻抗差別足夠大，有足夠的反射或散射能量為系統所識別；目標體的幾何形態必須盡可能了解清楚，正確選用天線中心頻率；測區干擾不足以影響目標物的反射信息。

3.3.7.1.3 工作布置原則與觀測方法

主測線應垂直地下目標體走向，輔助測線平行目標體走向，可更好地反映目標體形態，測線應盡量通過已有的井位，以利於地層的對比。

目前常用的觀測方法有剖面法和寬角法兩種。

剖面法：發射天線和接收天線以固定間距沿測線同步移動的一種測量方式。

寬角法：發射天線固定在地面某一點上不動，而接收天線沿測線逐點移動，記錄地下各個不同界面反射波的雙程走時的測量方式。

3.3.7.1.4 資料整理及成果解釋

檢查驗收合格的原始數據，經濾波及二維偏移歸位等處理，經過反射層的拾取，編繪探地雷達圖像剖面，最終形成推斷成果圖等。

由於雷達反射界面是電性界面，與地層分界面並不一致，如相鄰地層有相近的波阻抗、同一岩層中的含水帶界面、多個薄層的地質界面組合等。同時雷達時間剖面轉換為深度剖面的精度，解析度的限制，旁側界面反射波的影響等因素，給雷達資料帶來很多假象，使雷達剖面解釋存在多解性。因此成果解釋必須結合地質、鑽探資料，根據反射波組的波形與強度特徵，通過同相軸的追蹤，確定反射波組的地質意義，建立測區地質—地球物理模型，構築地質—地球物理綜合解釋剖面。

3.3.7.2 試驗情況

本次實驗主要選擇了表層帶富水塊段納堡村地區、天然出露的岩溶水源地皮家寨工區，目的是為了查明地表至30m深度的蓋層結構、完整穩定性、水文地質結構、岩溶發育特徵及富水性。對裸露型隱伏的岩溶水源地大衣村和萬畝果園及覆蓋型隱伏的岩溶水源地三家村和大興堡實驗區擬實施鑽孔位置也布置了少量地質雷達剖面。共布置剖面94條，總長3.4km，其中納堡村實測66條剖面，長1635m。

本次試驗使用SIR-20型地質雷達，天線類型SIR-100MHZ，掃描時窗250～600ns，工作方法為連續剖面測量。

3.3.7.3 主要成果

納堡村探測結果，表層結構大致分為兩層：第一層為第四系覆蓋層，岩性為粘土，厚度在2～6m，時窗為0～100ns，表現為能量強、頻率較高，連續性較好的波組特徵；第二層為個舊組風化灰岩，厚度8～16m，時窗為50～300ns，表現為能量較弱且變化大、頻率較低，連續性差的波組特徵；向下則表現為無明顯反射或雜亂零星反射的「平靜帶」波組特徵，表明已進入基岩(完整灰岩)層。

圖3-18為納堡小學L20線的測量結果，雷達反射波大致分為三層，第一層時窗0～80ns，為能量強、頻率較高的波組特徵，深度約5m，反映了第四系覆蓋層；第二層時窗80～300ns，為能量弱、變化大、頻率較低的波組特徵，深度約5～16m，反映了風化灰岩層；第三層時窗300ns以上，為無明顯反射或雜亂零星的波組特徵，推斷已進入完整的灰岩層。在剖面10～15m處，時窗范圍160～200ns，深度約9～12m范圍內，地質雷達記錄出現明顯的強反射波異常，推斷解釋為岩溶裂隙含水層。經施工的淺鑽驗證，覆蓋層厚5.15m，5.15～15m岩溶發育，以溶隙、溶洞、溶孔為主，為主要含水層段，涌水量36m³/d，15m以下岩溶不發育，富水性弱，與推斷結果吻合。

圖3-18 瀘西小江流域納堡村納堡小學L20線地質雷達曲線

納堡村賓珍紅商店地質雷達測量未發現異常，反射波為明顯的兩層，頂部覆蓋層為高能量波特徵，時窗0～100ns，厚度約6m，下部為基岩的平靜弱反射波特徵，經ZK2淺鑽驗證，基岩埋深6.7m，孔深30.3m未見水，探測結果與驗證結果一致。

納堡村實驗點共圈出8處地質雷達異常，經鑽孔驗證4處，除1處水量小外，3處表層岩溶水較豐富。

圖3-19為皮家寨大泉旁實測地質雷達剖面，大致可分為兩層，第一層時窗0～60ns，波組連續穩定，反映出第四系覆蓋層厚度為1～3m；時窗60～300ns，地質雷達曲線顯示為雜亂反射、振幅變強、頻率變低的異常現象，推斷該區地下3～16m之間的個舊組灰岩中岩溶裂隙較為發育，局部存在較大充填或未充填的溶洞，如L73線7m、28m、55m處推斷為岩溶含水區，與高密度電法38線100～110點的低阻異常對應。經鑽孔驗證，溶洞，溶孔發育，與推斷結果吻合。

圖3-19 瀘西小江流域皮家寨L73線地質雷達曲線

3.3.7.4 結論

地質雷達反射波組特徵：岩溶裂隙含水層為明顯的強反射波異常；第四系覆蓋層為能量強、頻率較高，連續性較好的反射波；風化灰岩層為能量較弱且變化大、頻率較低，連續性差的反射波；完整灰岩層為無明顯反射或雜亂零星反射的「平靜帶」特徵。

地質雷達在探測深度0～30m范圍內，解析度較高，對表層岩溶裂隙發育帶探測效果較好，劃分的覆蓋層厚度較接近，誤差均小於1m。推斷的岩溶發育異常帶，准確度很高，是表層岩溶找水的有效方法之一。

⑸ 地質雷達法測混凝土厚度的方法有哪些

地質雷達法測混凝土厚度的方法如下：
一、現場准備：按有關要求布置縱向版測線權位置及數量（縱向布線位置應在拱頂、左右拱腰、左右邊牆和隧底各布1條），並按一定間距打出里程樁號標記點，該樁號應與隧道開挖施工樁號一致；准備高空作業台車或適於高空作業的天線架子。
二、內業准備：檢查有關零部件是否齊全，准備有關記錄、資料、照明燈具等，室內連機調試看儀器是否工作正常，充電。
三、現場作業：操作人員和儀器均位於作業車上，天線貼在襯砌表面，設置有關儀器參數並調試（時窗長度、濾波器、增益等），隨作業台車一起移動，若實行連續掃描探測，應保持勻速移動，按設置的測線檢測並按設置的里程樁號打標定位。
四、室內資料整理：將所獲圖像資料文件導入軟體後處理，核對文件與記錄有無差錯。
五、信號處理和目標識別：輸入有關相對介電常數或波速，由傳播時間曲線從而檢測出襯砌砼厚度（根據回波圖像在橫向和縱向上的的變化特點和典型特徵、標准圖像進行解譯---包括襯砌厚度、圍岩空洞、鋼拱架、襯砌配筋等）。

⑹ 常用的監測方法有哪些,並簡述其原理及優缺點

沉澱法
在抽提液中加入適量的中性鹽或有機溶劑，使有效成分變為沉澱。經離心除去不溶物，獲得的上清液通過透析或凝膠過濾脫鹽，即可供純化使用。

⑺ 超聲波探傷有哪些優點

超聲波檢測有點，第一個優點是無輻射、安全，不影響現場的作業，比如版射線檢測有輻權射，需要採取相關措施隔離，影響工期。第二優點是檢測設備檢測、方便，超聲檢測只需要帶上儀器和耦合劑，無需接電。第三個優點是可以檢測厚度較厚的工件，比如可以檢測厚度100mm以上的工件。第四個優點是可以對缺陷測長、和缺陷的位置定位準確。等等優點

⑻ 書面材料分析方法的優點有哪些

書面材料分析方法的優點是：一是要使產品質量穩步上升，二是要使產品品種不斷更新內換代，以容適應市場競爭的需求，而發展新品種和新材料的多、快、好、省的途徑就是剖析工作先行。

剖析在材料科學特別是商品生產領域中已廣泛使用。國內外許多企業的開發研究系統中都利用剖析技術注視和跟蹤本行業的最新研究成果與發展動態。各個企業要謀求生產和發展。

(8)地質雷達法檢測的優點有哪些擴展閱讀：

書面材料根據委託單位提供材料，綜合利用定性、定量分析手段，可以萬分之一的精確度精確分析材料的各類組成成分、元素含量以及填料含量。將橡膠塑料原料與製品通過多種分離技術，利用高科技分析儀器進行檢測。

而後將檢測的結果通過經過技術人員的逆向推導，最終對完成對樣品未知成分進行定性、定量判斷的過程。在這個過程中技術人員除了依靠先進設備支持外，同時還必須具有豐富的行業知識和理論知識。

⑼ 地質雷達探測法的原理

[地質雷達] Ground Penetrating Radar(GPR)是探測地下物體的地質雷達的簡稱。 地質雷達利用超高頻電內磁波探測地下介質分布，它的基本容原理是：發射機通過發射天線發射中心頻率為12.5M至1200M、脈沖寬度為0．1 ns的脈沖電磁波訊號。當這一訊號在岩層中遇到探測目標時，會產生一個反射訊號。直達訊號和反射訊號通過接收天線輸入到接收機，放大後由示波器顯示出來。根據示波器有無反射汛號，可以判斷有無被測目標；根據反射訊號到達滯後時間及目標物體平均反射波速,可以大致計算出探測目標的距離。 由於地質雷達的探測是利用超高頻電磁波，使得其探測能力優於例如管線探測儀等使用普通電磁波的探測類儀器，所以地質雷達通常廣泛用於考古、基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、潛水面、溶洞、地下管纜探測、分層、地下埋設物探察、公路地基和鋪層、鋼筋結構、水泥結構、無損探傷等檢測。

⑽ 地質雷達法能幫助地鎮預測嗎

地質雷達探測深度和探測的面積相對於地震這種大尺度地質活動來說，相當於用一根汗毛來探測西瓜熟沒熟透，你說有用嗎？