地質雷達檢測適用於哪些領域
❶ 地質雷達圖如何識別
一般管線和鋼筋的圖像判讀簡單,是拋物線.而隧道超前預報或隧道襯砌版檢測比較復雜,開始權只能看出異常區域,如果做進一步判讀,可以結合鑽孔或開挖,這樣通過對比,時間長了自然就熟悉了.我是做地質雷達售後服務的,如果需要,我們可以交流,我的郵箱:[email protected]
❷ 地質雷達可以檢測碾壓混凝土壓實度嗎
能
❸ 隧道地質雷達檢測 現場需要什麼配合
地質雷達在隧道檢測中的應用有很多,其中一個應用就是能用來檢測二襯的質量,詳細的步驟,及其他需要配合的地方參見視頻:https://v.qq.com/x/page/k0379b2g6hd.html
❹ 地質雷達法檢測隧道襯砌厚度和缺陷時,測線布置應符合什麼要求
布線長度。隧道施工過程中質量檢測以縱向布線為主,橫向布線為輔。縱向布線位置專應在拱頂、左右拱腰屬、左右邊牆和隧底各布1條;橫向布線一般線距為8-12m;採用點測時每斷面不少於6個點,檢測中發現不合格地段應加密測線或測點。隧道竣工驗收時質量檢測應縱向布線,必要時可橫向布線。縱向布線的位置應在拱頂、左右拱腰、左右邊牆各布1條;橫向布線線距8-12m;採用點測時每斷面不少於5個點。需確定回填空洞規模和范圍時,應加密測線或測點。三車道應在拱頂部位增加2條測線。D測線每5~10m應有里程標記。
❺ 探測與監測
一、礦井物探技術應用
隨著礦井開采深度的增加和開采強度的加大,煤層底板突水的頻率也日益增加,焦作礦區除了加強水文地質預測預報及井下鑽探工作外,還大力開展了物探技術的推廣與應用,先後引進了礦井直流電法儀、無線電波坑透儀、瑞雷波儀、音頻電透儀、加拿大GEONICS公司TEM47瞬變電磁儀、地質雷達和超低頻遙感地質探測儀,應用效果非常顯著。這里主要研究的是礦井物探技術在防治水方面的應用,另外介紹了超低頻遙感地質探測儀的應用,它和其他物探儀器原理差別較大。
礦井物探技術在礦井防治水方面主要用於探測工作面頂、底板含水層貧富水區域劃分;巷道頂底板及側幫構造帶和富水區;巷道掘進頭前方構造帶和富水區;放水孔或底板注漿孔孔位確定;工作面內部隱伏構造帶、夾矸及薄煤帶位置;煤層厚度快速探測等。以下就各類物探技術的特點和應用效果加以綜述。
1.直流電法
礦井下通常應用三極測深法和對稱四極測深法。根據探測目的不同,直流電法工作裝置形式有多種形式。三極測深法工作裝置形式為A—M-O-N—B(∞),四極測深法工作裝置形式為A—M-O-N—B。兩種方法M、N均為測量電極,用於探測地電場電壓,根據測出的電流、電壓值結合裝置系數就可以換算出地層視電阻率值;A、B均為供電電極,用於向岩層供電。直流電法一般供電極距越長,供電電場分布范圍越廣,探測深度和兩邊輻射范圍越大。通過對不同地點、不同深度地層的視電阻率值進行全方位探測和綜合分析,就可以達到研究岩層、礦體或構造等的目的。
直流電法探測是以煤、岩層的導電性差異為基礎,通過人工向地下供入穩定電流,觀測大地電流場的分布規律,從而確定岩、礦體物性分布規律或地質構造特徵。
直流電法具有方法靈活、理論成熟、抗干擾能力強、儀器簡便的優點,可用於劃分岩層貧富水區域、探測巷道附近構造破碎帶位置、工作面採煤時的易煤層底板突水地段或確定放水孔孔位等。以下為幾個探測實例。
圖3-23為焦作礦區某工作面回風巷直流電法探測富水性區域斷面圖。直流電法探測結果認為,該工作面切巷往外0~100m段採煤時煤層底板極易發生煤層底板突水災害。在生產工程中,實際採煤時到65m處底板發生煤層底板突水,煤層底板突水量達160m3/h。對此及時進行了預測預報,礦井提前採取了防治水措施,該工作面得以安全採煤。該工作面切巷向外0~220m段採煤時煤層底板極易發生煤層底板突水災害。通過對地質資料分析也認為,此段L8灰岩可能與下伏L2灰岩甚至O2灰岩導通,煤層底板突水水源補給充分。井下數據採集重復了3次,結果雷同,因此建議此段跳采。焦作煤業集團公司有關領導研究直流電法探測結果後,決定在220m處重開切巷向外採煤,目前已按新方案安全採煤。
圖3-23 焦作礦區某工作面回風巷直流電法探測富水性區域斷面圖
該圖中較深藍色代表低阻區,可以看出低阻區距巷道底板距離較遠,L8灰岩含水層導高較小。直流電法探測結果認為,該工作面採煤時煤層底板不會發生煤層底板突水災害。實際生產過程中採煤非常順利,證明直流電法探測結果是正確的。
圖3-24 焦作礦區某工作面低阻異常中心區域放水孔布置圖
圖3-24為焦作礦區某工作面低阻異常中心區域放水孔布置圖。根據直流電法探測結果,在該工作面低阻異常中心區域布置了4#放水孔,鑽孔涌水量為82m3/h。
2.無線電波坑透
無線電波坑透儀可以探測工作面內部隱伏構造帶、夾矸及薄煤帶等異常體,從而為工作面採煤設計提供依據。無線電波坑透技術的原理主要如下:將發射機和接收機分別放置於採煤工作面兩條相對巷道(運輸巷和回風巷)中,利用發射機發出的無線電波在煤層中傳播時被與煤層電性不同的地質體如斷層、陷落柱、夾矸或其他地質體等吸收,造成衰減系數的差異,從而形成接收信號的陰影區。交替變換發射機和接收機的位置,就可以對陰影區進行交會,從而確定異常體位置和大小。
圖3-25為焦作礦區某工作面無線電波坑透探測成果圖。無線電波坑透探測結果認為,工作面切巷到回風巷43號測點和運輸巷41號測點連線處圈定區域為異常區,結合地質資料分析為薄煤帶。經鑽探驗證確實為薄煤帶,因此根據無線電波坑透探測結果,改變原來設計方案,在回風巷39號點和運輸巷40號點連線處(圖中紅線)重開切巷,再開始生產。
圖3-25 焦作礦區某工作面無線電波坑透探測成果圖
圖3-26為焦作礦區某工作面無線電波坑透探測成果圖。無線電波坑透探測結果認為,圈定的回風巷裡段斷層位置與工作面採煤時實際揭露情況完全吻合。
圖3-26 焦作礦區某工作面無線電波坑透探測成果圖
3.瑞雷波
瑞雷波技術探測優點是快速,全方位,施工靈活,定位誤差小。瑞雷波技術探測的原理主要如下:根據不同頻率的瑞雷波沿深度方向衰減的差異,通過測量不同頻率成分(反映不同深度,高頻反映淺,低頻反映深)瑞雷波的傳播速度來探測不同深度煤層和頂、底板岩層及其中的斷層、喀斯特等地質異常體。
圖3-27為焦作礦區某巷道瑞雷波超前探測成果圖。在巷道迎頭瑞雷波技術超前探測時,發現前方20.78~25.28m段為斷裂破碎區,實際鑽探證實為20.35m見斷層,誤差僅為0.43m。
圖3-27 焦作礦區某巷道瑞雷波超前探測成果圖
4.音頻電透
音頻電透視技術是根據CT掃描工作原理,利用兩條相對巷道(如工作面回風巷和運輸巷)交替進行發射和接收,記錄發射電流和接收的一次場電位差,結合工作面幾何參數(寬度、長度等位置關系)計算出每個發射點對應的每個接收點的視電導率值(視電阻率值的倒數),通過多重交會,繪制出工作面內部一定深度范圍內岩層視電導率值的平面等值線圖,從而得知此范圍內富、導水區域平面分布的位置與特徵。音頻電透視技術是以煤、岩層的導電性差異為基礎,通過人工向地下供入音頻范圍內的低頻電流,觀察大地電流場的分布規律,從而確定岩、礦體物性分布規律或地質構造特徵。一般情況下,工作頻率為15Hz時,探測深度大約為工作面寬度的一半,選用的工作頻率越低則電場穿透深度越大。
圖3-28為焦作礦區某工作面音頻電透探測成果圖。音頻電透探測結果認為,該圖中藍線視電導率值為6所圈藍色區域為煤層底板相對富水區,應為煤層底板注漿改造重點區域,需要加密鑽孔;其他區域可少布鑽孔;工作面回風巷116號點與運輸巷19號點連線往外可以不進行煤層底板注漿改造。實際在煤層底板注漿改造時,布置在高導異常區內的鑽孔平均出水量為86.3m3/h,低導正常區內鑽孔平均出水量是37.5m3/h,前者水量是後者的2倍多。工作面回風巷116號點與運輸巷19號點連線往外段打了4個鑽孔,平均水量是8.6m3/h,為相對不富水區。鑽探證實揭露情況與音頻電透探測結果相吻合。
圖3-28 焦作礦區某工作面音頻電透探測成果圖
5.瞬變電磁
瞬變電磁儀具有布置靈活、探測方向性強、對低阻區敏感、施工快速的優點,可以全方位探測巷道各個方向或工作面內部的相對富水區位置及形態、頂底板構造破碎區,確定工作面採煤時容易發生煤層底板突水地段、煤層底板注漿改造重點注意區域、放水孔位置等。
圖3-29瞬變電磁技術原理圖可以說明,瞬變電磁技術原理是利用不接地回線或接地線源向地下發射一次脈沖磁場,當脈沖結束、發射回線中電流突然斷開後,地下介質中就要激勵起感應渦流場,以維持在斷開電流以前存在的磁場,此二次渦流場呈多個層殼的環帶型,隨著時間的延長,由發射回線附近介質逐步向下及向外擴展,不同時間到達不同深度和范圍。二次渦流場僅僅與地下介質的電性有關,因此利用線圈或接地電極觀測二次場即可了解地下介質的電阻率分布情況,從而達到探測目標體的目的。
圖3-29 瞬變電磁技術原理圖
圖3-30為焦作礦區某巷道瞬變電磁視電阻率圖。在煤層底板L8灰岩中開拓疏水巷時,在迎頭處利用瞬變電磁法,超前探測到迎頭前方33~42m段為相對低阻區,該方法判斷為相對富水區並得到鑽探證實。
圖3-31為焦作礦區瞬變電磁視電阻率斷面圖。利用該方法探測到巷道底板存在隱伏斷裂構造。通過在此布置放水孔,鑽孔涌水量為60m3/h此隱伏斷裂的含水性得到了證實。
圖3-30 焦作礦區某巷道瞬變電磁視電阻率圖
圖3-31 瞬變電磁視電阻率斷面圖
圖3-32焦作礦區某巷道瞬變電磁視電阻率斷面圖。在某運輸巷向下幫側(平行岩層傾向)探測距離110m處有無平行運輸巷走向、斷距為25m的斷層(該斷層為原地質勘探報告推斷結論),利用該方法否定了此處該斷層的存在(110m處為相對高阻),並得到鑽探證實。
圖3-32 焦作礦區某巷道瞬變電磁視電阻率斷面圖
圖3-33焦作礦區某工作面瞬變電磁視電阻率斷面圖。該圖為某工作面運輸巷瞬變電磁45°斜下方探測結果。探測時0~430m段已經完成煤層底板注漿改造,大部分區域顯示為相對高阻,但0~100m段下部阻值不高,認為是注漿改造效果差,需補打少量鑽孔;460~590m段因尚未注漿改造,顯示為相對低阻區,為煤層底板注漿改造重點區域。
圖3-33 焦作礦區某工作面運輸巷瞬變電磁視電阻率斷面圖
6.地質雷達
地質雷達是在礦井井下利用電磁波的傳播時間來確定所需探測反射體(斷層、陷落柱、喀斯特等地質異常體)的距離,它是礦井井下用於超前探測的有力工具。
7.超低頻遙感地質探測儀
北京大學課題組在國家863計劃資助下,研製了超低頻遙感地質探測儀,並於2002年5月成功申請專利,該裝置在石油天然氣勘探和水文工程地質勘探領域獲得較好應用。在煤田瓦斯方面,課題組研究成員已經在河南伊川鄭煤集團公司暴雨山煤礦和登封金嶺煤礦,進行了超低頻遙感地質探測試驗,探測曲線解釋基本正確,反映明顯,具有推廣應用價值。之後在鄭煤集團公司大平礦、超化礦進行超低頻遙感地質探測試驗。目前在鄭州礦區和將在焦作礦區應用。
8.綜合應用評述
直流電法技術主要用於劃分岩層貧富水區域,探測巷道附近構造破碎帶位置,工作面採煤時的易突水地段或確定放水孔孔位等。該方法優點是儀器簡便、理論成熟、抗干擾能力強、方法靈活;缺點是井下數據採集時必須保證電極接地條件良好,體積效應影響資料解釋時對異常區具體方位的准確判斷。
無線電波坑透技術主要用於探測工作面內部陷落柱形態,隱伏斷層構造帶位置,富水性區域,夾矸和薄煤帶等地質異常體。該儀器優點是儀器簡便,對異常區定位效果好,施工快速;缺點是同象異質現象明顯,井下數據採集時需斷開測區內電纜,避免電磁干擾,資料解釋時對異常區的定性判斷仍需與地質資料結合。
瑞雷波技術主要用於全方位探測巷道附近的喀斯特、岩層界面及斷層帶、富水區、裂隙發育區等地質異常體。該儀器優點是全方位、快速、定位誤差小、施工靈活;缺點是資料解釋時「定量」易而定性難,較易引起多解性,井下工作時需多次重復探測,提高結果的可靠性,探測深度較淺,一般不超過40m。
音頻電透技術主要用於探測整個工作面富水性的橫向變化情況和頂、底板岩層岩性。該方法優點是井下抗干擾能力較強,儀器精度高;缺點是資料解釋時對異常區的縱深位置不易准確判斷。
瞬變電磁技術主要用於全方位探測巷道各方向或工作面內部的頂底板相對富水區位置及形態、構造破碎區,確定工作面採煤時的易突水地段或放水孔位置,劃定煤層底板注漿改造重點區域等。該方法優點是適用於各種角度和方位探測,探測方向性強,對低阻區敏感,布置靈活,施工高效;缺點是井下工作時需注意盡量避開大的金屬干擾體,在某些理論問題上需要進一步研究。
礦井地質雷達探測技術的最大優點,既是礦井井下超前探測(探距30~40m)的有力工具,又具有施工點面積小,垂直、水平方向探測均可,探測的精度也比較高;缺點是抗干擾差。
物探技術經過幾十年發展,呈現出應用廣泛、技術豐富、儀器多樣的特點,但各種儀器和技術方法都有自己的適用范圍和優缺點。焦煤集團公司在多年推廣應用上述各種物探技術的實踐中,深感應充分了解各種物探儀器和技術的特點,針對性地使用的重要性。
總之,實際應用時應盡可能採用綜合物探手段,優缺互補,相互取長補短,多種方法並用,對目標體做出正確判斷,盡可能消除多解性,這樣才能滿足礦井生產多方面的需求,使得物探工作快速准確向著定性又定量的方向發展。應當指出,礦井物探技術的發展是幾十年來焦作礦區防治水工作者們積極探索的結果,這和前輩們與地測處防治水中心同行們的集體努力分不開。作者參加了部分實驗與研究工作。
二、焦作礦區井下水位監測系統
隨著礦井水平的延伸和采區的推進,目前大量的水文觀測孔被破壞,部分觀測孔因長期銹蝕而失去觀測價值,使一些生產地區沒有地下水水位資料,直接影響著這些地區的安全生產。往往花費幾十萬元施工的水文觀測孔,僅投入使用1~2個月就被破壞。如果在地面施工水文觀測孔,不僅需花費高額的資金,而且地面觀測孔容易遭受人為破壞。因此,建立井下水位監測系統已成為當務之急。
焦作煤業集團公司採取了許多行之有效的防治水措施,其中地下水位觀測系統的建立就是有效的防治水措施之一。地下水位觀測系統為工程技術人員及時准確地掌握地下水水位變化情況,制訂切實可行的防治水措施提供了依據。特別是當煤層底板突水發生後,地下水位動態變化能為准確判斷煤層底板突水水源,預測煤層底板突水水量的變化趨勢,採取相應的防治水措施提供依據。焦作礦區積極開展防治水工作,通過各種途徑同煤層底板突水災害作斗爭,到目前為止,已連續20年未發生淹井事故,礦井涌水量也由過去的650m3/min減少至目前的280m3/min。
1.水位監測系統
(1)水位監測系統在焦作礦區的發展歷史:20世紀80年代中、後期,焦作礦區就開始建立地面水文觀測孔水位遙測監測系統,但儀器供電電源為電池供電,沒有及時更換電池,而使儀器損壞。另外,野外遙測系統也容易遭受破壞。不易保護。因此,該系統沒有得到推廣應用。
20世紀90年代,因地面觀測孔的急劇減少,又缺乏資金在地面施工水文觀測孔,為滿足安全生產的需要,就在井下施工放水測壓孔,以了解地下水位的動態變化。水位的觀測部分礦井使用壓力表,另一部分礦井使用水位自動記錄。水位自動記錄儀雖然比用壓力表觀測井下水位先進得多,但水位自動記錄儀供電電源為充電電池,數據的存儲模塊必須上井後才能傳輸到微機,才能輸出水位數據,使用起來不方便,且使用壽命短。
21世紀初期,隨著信息技術迅猛發展,現代感測技術的日趨成熟,採用先進的自動監測方法已是大勢所趨。焦煤集團公司與煤科總院撫順分院合作,於2001年成功地在演馬庄礦建立起一套井下水位監測系統,該系統將計算機測控技術、計算機網路技術、遠程數據通信技術融為一體,強有力地實現了遠距離的井下水位數據採集、傳輸、實時數據集中監測、處理。該系統克服了以前水位監測系統的缺點,供電電源採用井下防爆供電電源,實現了全自動實時對井下水位進行監測,具有投資少,精度高,使用壽命長,操作方便的優點。
(2)水位監測系統組成及主要功能:系統由主站(地面監測中心站)和N個分站(井下水壓觀測站點)構成。
主站:由計算機、列印機、遠程數據通信設備及系統應用軟體(含系統控制、數據通訊、數據處理等),設在地面監測中心機房。
主站是通過遠程數據通信設備對井下分站進行遠程式控制制,實時獲取井下各觀測點的水壓數據,同步監測井下各水壓觀測點的水壓變化情況。並通過系統應用軟體將水壓數據進行整理、輯錄、顯示。根據需要利用系統應用軟體生成相關數據報表、繪制各類曲線、圖形、列印輸出等,同時還可以在網上,將相關數據傳輸。
分站:由高精度水壓感測器(或高精度壓力變送器)、數據採集器、數據通訊介面、遠程數據通信裝置、防爆電源、安全保護罩等組成。安裝在井下水壓觀測點。
分站完成水壓數據採集,實現水壓數據的遠距離傳輸。分站系統是通過壓力感測器反映水壓變化的物理量轉換為電壓(電流)形式的模擬量。該模擬量經由放大、模數轉換電路處理後再將其轉換為數字信號,通過數據採集器內置計算機系統對該數字信號進行處理並記錄到存儲器中,完成數據採集。與此同時數據採集器內置遠程通信介面設備也在不斷檢測主站信息。當檢測到主站要求發送數據指令信息時則由數據採集器內置計算機控制,通過遠程數據通信設備將數據採集器記錄的水壓數據發送至主站。
(3)系統主要技術指標
主站:硬體配置:intel P4 2.53 G/256 M DDR/80 G/16 倍 DVD/17 英寸液晶/56 K/100 M/A3幅面激光及彩色噴墨列印機;系統運行環境:Windows98 se/windows Me/win dows2000/windows XP;操作方式:全中文菜單式;觀測方式:實時監測;數據記錄方式:自動、手動任選;測量時間間隔:任意設置;暫存數據:≥1000組。
分站:防爆類型:本質安全型;壓力測量范圍:0~10MPa;感測器精度:±0.3%F·S;解析度:2.0cm;通訊距離:>500m;傳輸速率:>300pbS;分站個數:1~255(255Max);環境溫度:0~+40℃。
2.井下水位監測系統使用情況
焦作礦區演馬庄礦於2001年12月建立了井下水位監測系統,由於資金等原因,當時僅設立了兩個分站,即在該礦25采區下山施工兩個測壓孔(L8灰岩含水層),安裝SY1151壓力感測器,SY-1型數據採集器,數據通訊口,防爆電源。水壓數據經通訊電纜傳輸到地面主站,再根據用戶的需要,利用系統應用軟體生成相關數據報表(如日報、月報、年報),繪制各類曲線、圖形(如月曲線圖、月柱狀圖、年曲線圖、年柱狀圖),對水位進行實時監測。通過近幾年的使用,井下水位監測系統具有投資低、操作方便、數據准確可靠,使用壽命長等優點,克服了過去地面觀測孔測水位難,數據不準確,觀測孔易遭破壞等缺點。即使發生淹井事故,井下無供電電源,系統亦能利用本身電池正常工作一個月。2002年5月10日,井下水位監測系統顯示L8灰岩含水層水位下降,就立即與井下聯系,得知25031工作面煤層底板突水,根據井下水位監測系統顯示的水位平穩下降趨勢,且沒有發現L8灰岩含水層水位有反彈現象,判斷該煤層底板突水點水源為L8灰岩,煤層底板突水點涌水量不會急劇增大,對安全生產不會造成大的影響。由此可見,井下水位監測系統能了解地下水位的動態變化,為判斷煤層底板突水水源,採取相應的防治水措施提供依據。
該系統於2003年底已建成投入使用,井下的水文孔資料直接在各礦計算機上顯示。目前焦作煤業集團公司和北京龍軟公司合作,將各礦與集團公司網路聯系起來,只要在集團公司的任何一部上網計算機上,進入水文監測系統網站,就能查閱到各生產礦井下各含水層的水位資料。目前正在進入試運行階段。
可以認為井水位監測系統是一項經實踐證明了的成熟技術。井下水位監測系統具有投資少、操作方便、數據准確可靠、使用壽命長等優點,能夠代替地面水文觀測網。井下水位監測系統具有推廣應用前景。探測和監測技術是高承壓水上採煤水害綜合控制技術的重要組成部分。
❻ 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。
❼ 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。
❽ 地質雷達探測深度與解析度受哪些因素影響
地質雷達的數據採集將直接影響到地質雷達圖像的質量,如何設置正確的工作參數版和選中正確的時機權來檢測混凝土結構是很重要的。
地質雷達探測深度與解析度主要影響因素有:
1.地質雷達探測深度和解析度是一個矛盾的關系,天線中心頻率高,探測深度小,解析度高,要按照實際情況選擇合適的天線頻率;
2.地質雷達工作參數的選取對檢測結果影響較大,應進行反復對比後選取合適的工作參數,選取參數時按照尼奎斯特定律;
3.混凝土齡期對地質雷達檢測結果的准確性有地質構造和其它干擾因素的存在,這些公式有其局限性,所以在實際操作過程中,要選擇不同中心頻率的天線和設置幾組不同的參數探測,選取探測效果最佳的天線和參數完成探測工作。