地质雷达范文精选
地质雷达范文第1篇
地质雷达一种利用电磁波信号在不同介质中传播运动特性的宽带高频电磁波信号探测方法。地质雷达探测系统发射机将高频电磁波以短脉冲、宽频带的方式,通过发射天线将其定向发射至地下,经过不同特质的地下岩层或目标体反射回地质雷达并由接收天线接收。高频电磁波在岩层中传播时,由于岩层所含介质的差异,导致其传播路径、电磁场强度及波形呈不同几何形态,通过对时域波形的采集、数据整理及分析,可确定地下岩层界面或异常岩体的空间结构及其位置。隧道结构地质岩层具有明显的电性差异,这是地质雷达应用的前提;这些界面可以形成良好的电磁波反射形态,是地质雷达在隧道衬砌质量检测中应用的主要原理。
二、砼厚度的地质雷达探测试验
试验目的是分析地质雷达对钢筋砼构件的检测精度。试件尺寸为2m×2m钢筋砼方柱,强度为C25,配合比(kg/m3)为水∶水泥(标号为325)∶粗骨料∶细砂=195∶464∶551∶1170。其中粗骨料为19~31.5、9.5~19、4.75~9.5mm,经筛分试验确定3种规格的掺量分别为30%、60%、10%,形成连续级配。经检验,碎石为同颜色,不带杂物,含泥量0.5%,压碎值10.4%,符合规范要求。钢筋主筋为直径16mm二级螺纹钢,间距93mm;箍筋为直径10mm一级圆钢,间距90mm。保护层厚度统一设置为40mm响了检测精度,实际检测精度可能更高,地质雷达对于不同介质界面的探测具有较高的精度,检测结果较为可靠。
三、工程应用案例
工程概况某隧道位于赣南山区,为小净距短隧道。隧道纵坡为单向坡,左、右线纵坡坡率分别为2.125%、2.1%。洞门均为1∶1.6削竹式。按新奥法原理设计为复合式支护衬砌结构。根据地质勘察揭示的围岩情况,将洞身(包括紧急停车带)划分为FS3b、FS4a、FS4b、FS5a、FS5b、FS5c及明洞FSM等衬砌结构类型。试验主要采用地质雷达对浅埋一般段FS4a衬砌施工质量进行扫描检测。FS4a型衬砌的结构如下:初期支护为22药卷锚杆(单根长3.0m),锚杆环距×纵距为1.0m×1.0m,喷射23cm厚C25砼,6@20×20cm双层钢筋网片,工字钢(拱架)纵距1.0m;二次衬砌结构为40cm厚C30钢筋砼拱圈,40cm厚C30素砼仰拱。检测结果分析为地质雷达检测10榀钢拱架纵向间距的结果,为地质雷达扫描检测初期支护砼喷射厚度的结果,为地质雷达扫描检测二次衬砌砼钢筋网片保护层厚度的结果。从表2来看,2#、5#、7#钢架间距超过规范的允许偏差,施工方需在后续施工过程中严格控制钢筋间距,确保钢筋榀数满足设计要求。
四、结语
地质雷达范文第2篇
地质雷达广泛应用于市政工程、地下设施、考古、地质与水文等领域的探测和评估，原理是其主机通过天线由地面发射电磁波到地下，当电磁波遇到不同电性差异的目标体或不同介质的界面时便会发生反射与透射，反射波返回地面，又被接收天线所接收。此时雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程时间t和幅度与波形资料，通过对图像进行解释和分析，确定不同界面及深度、空洞等。
2仪器及测线布置
采用美国SIR-20型地质雷达，根据不同的检测深度要求配备270MHZ、100MHZ高频天线。针对鸡鸣驿古城内的地下通道，城墙进行探测，地下通道的检测中，测线垂直通道延伸的方向布设，城墙的检测中，测线沿城墙走向及垂直城墙走向进行探测。
3测量参数
100MHz天线：测量方式采用连续测量，时窗范围：150ns（最大探测深度可达30m），采样率：512样点/扫描，扫描率：32扫描/秒，每2m做一探测标志。270MHz天线：测量方式采用连续测量，时窗范围：100ns（最大探测深度可达5.0m），采样率：512样点/扫描，扫描率：32扫描/秒，每2m做一探测标志，每探测一条另存为一个探测文件。本次探测工作依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。
4数据处理与分析
通过对检测数据进行背景去除、滤波，设置介电常数、水平均一化等一系列处理，分析确定地下洞室的位置及深度，横坐标表示探测的水平距离，纵坐标表示距地面的深度。由于空气与土或与石的介电常数差异较大，所以当结构中有明显的空隙或空洞时，地质雷达会有明显的强反射信号。雷达图像上可以看出两处空洞的位置、深度和大小，（a）处空洞顶距地面约1.5m，最深处距地面约4.5m，空洞高度约2m；（b）处空洞顶距地面约2.0m，最深处距地面约3.5m，空洞高度约2m。
5结论与建议
地质雷达范文第3篇
关键词 地质雷达 隧道 超前地质预报
中图分类号：U456 文献标识码：A
随着经济实力的增强，交通运输事业的重要性日益凸显，故我国加大了对高速公路的建设力度。隧道作为高速公路施工中的重点环节，对缩短公路里程、节约投资成本等都起到很重要的作用。由于在不同的地质状态下岩土的岩性等变化较大，在隧道施工过程中，对掌子面前方的地质条件和可能的地质灾害开展超前地质预报，将对隧道的正常施工和顺利贯通发挥举足轻重的作用。成功的预测促使施工及时采取应对措施，防范于未然。为了能更好地指导隧道的开挖工作，采用地质雷达对掌子面前方的地质状况进行预报就显得尤为重要。
一、地质雷达原理
地质雷达由一体化主机、天线及相关配件组成。它是利用高频电磁脉冲波的反射原理来实现探测目的。地质雷达属电磁波探测技术中的一种。它通过发射天线向测试面前方发射宽频带短脉冲的高频电磁波信号，当电磁波遇到有电性差异（介电常数、电磁导率等）的界面或其它目标体（如围岩性质、地质结构构造、围岩完整性、地下水和溶洞等情况）时，就会发生反射、绕射等电磁波特有现象。根据这些特点，我们通过接收天线拾取响应信号，并记录到计算机上，依据电磁波的波形、相位、振幅、频谱等时域、频域特征，可获得测试面前方不同电性体的分布特征，通过反射波双程旅行时间，可计算前方分界面或目标体的深度。
二、地质雷达应用方法
（一）雷达主频选择。
由于雷达的天线型号与中心频率的选择是一一对应的，在进行地质雷达测试时。地质预报为简化操作，减小施工干扰，一般只需要100MHz的屏蔽天线，但地质雷达100MHz的天线实际测试有效距离是5～30m，也就是说前5m是个模糊区，这在现实中是不容许的，所以我们可以有两种选择，一种是采用100MHz的天线和400MHz的天线共同来完成测试；另一方法为只用100MHz天线测试，但是前后两次测试需搭接上5m，实际每次测试距离根据实际情况再定。
（二）地质雷达测试方式选择。
在采用地质雷达进行隧道超前预报的过程中，一般采用点测试和线测试相结合的方式。点测试即选择掌子面的一个平整面上将天线贴平，采用雷达接受数据，完成一次点测试。布点时尽量考虑所布的点的数量及位置能够覆盖到所测得整个掌子面。线测试也叫连续测试，它是将天线竖立于从掌子面左侧离地一米处，从左到右匀速平移至右侧，即完成一次测试。
由于掌子面受爆破情况等因素影响，多出现凸凹不平的情况。线测试因条件不允许，不可能有均匀的走线和平整的面，所以很多时候可能与掌子面贴不实，所采集的数据有时由于脱空而发生失真。点测试由于所需要的空间相对较小，每次测试可以预先找到一个较为平整的面，使测试效果较好，但过少的点测试结果会有一定的误导，没有对比性和对岩溶体形状的描绘。所以在测试时，一般采取点测试和线测试相结合的方式综合分析，相呼应正。
三、工程实例
岑溪大隧道位于广西自治区岑溪市，我方采用了美国劳雷公司SIR-3000型地质雷达进行超前地质预报。根据具体的地质地形情况调整测试距离，为隧道顺利开挖提供保障。
如在岑溪至水汶高速公路的岑溪大隧道左线进口DK7+484～DK7+509段进行的地质超前预测工作中，我方通过对得到的地质雷达数据进行了后期分析结合现场环境的考察，我们预计DK7+496～DK7+509测段围岩主要为中风化混合岩，以碎裂状为主，围岩较破碎，存在夹层，含水量较大，整体稳定性一般～较差。实际开挖过程中DK7+498～DK7+509段围岩破碎，局部存在夹层，涌水方式主要为线状出水，含水量较大，与实际情况相符。
四、地质雷达技术目前所存在的局限性
鉴于地质雷达预报法是根据分析由仪器所测反射波形并结合经验来推断掌子面前方的地质情况的，本身有局限性：
1、多解性：即对于同一种围岩采集的波形有多种不同的“解释”，什么样的解释和实际情况相吻合，技术人员的工作经验十分重要；
2、围岩复杂性：由于围岩本身的物理特性十分复杂，如两种围岩的介电常数较为接近时，容易引起误判；
3、施工现场环境的干扰性：由于施工现场各种环境因素较为复杂，往往存在会对雷达信号造成不同程度的干扰的因素，而这些因素在实际情况下通常是不可或难以及时消除的。因此，由于干扰源的存在所造成的误判也是存在的。
五、结语
随着地质雷达检测技术的不断完善和发展.地质雷达检测技术必将成为保证隧道施工质量和安全的必不可少的重要环节。我们应不断总结经验，使其更好地为工程建设服务。
（作者：李森森，长安大学公路学院岩土工程专业2010级硕士研究生；赵蓓蕾，陕西西安长安大学公路学院）
参考文献：
[1]曾昭发，刘四新，王者江，薛建.探地雷达方法原理及应用.科学出版社.2006.
地质雷达范文第4篇
关键词：地质雷达；地质灾害；调查
地质灾害是由于各种(自然的或人为的)地质作用导致地质体或地质环境发生变化，给人民的生命财产、生存环境以及国家建设造成损失的灾害事件的统称。近年来，许多地区各种地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)频发，给当地的经济建设和人民生命财产安全构成了严重威胁。我们知道，任何地质灾害的发生、发展都会引起地球物理场的变化，因此，加强对地质灾害勘查与治理过程中的物探工作研究是当今环境地质工作中的一项重要课题。
1.地质雷达用于地质灾害调查的可行性
常见的地质灾害主要有地震、地裂缝、地面沉降、岩溶塌陷、滑坡、崩塌以及泥石流等。严格地讲，任何一种地质灾害的发生都会在介质(土壤、岩层等)中留下痕迹，即通常所说的介电界面，如地裂缝留下的裂隙、活动断裂留下的破碎带、滑坡留下的滑脱面以及塌陷留下的地穴或陷坑等，这些界面两侧介质的物性差异很大，致使电磁波穿过该界面时的反射能量发生增减、波形幅值出现明显变化，据此可解译出该界面的准确位置及大致形态等相关信息，因而，探地雷达用于地质灾害调查是可行的。并且由于使用了高频、宽频带、短脉冲及高速采样等技术，其探测精度及速度均高于其它种类的物探手段。
2.地质雷达在地质灾害调查中的应用
2.1工程概况
工程位置位于重庆市沙坪坝区歌乐山镇天池村、新开寺村，该区地表主要岩性为灰岩，区内横向河谷发育，水源丰富，地表灰岩有溶蚀环境。该区域近年多次发生塌陷地质事故，部分民房出现不均匀沉降、开裂等不良现象，且该现象有继续加剧的趋势。为提出合理的治理方案，需要对该区域的岩溶分布进行较为详细的了解，故采用地质雷达对该区域进行探测。由于测区位于居民区，房屋、沼气池、沟渠、地形大起伏等原因对雷达探测效果均会造成一定的不良影响。
2.2探测原理及仪器
探测设备为用美国地球物理公司（GSSI）的SIR-2000型地质雷达，100MHz地质雷达天线。雷达波法检测是利用高频电磁脉冲波的反射来探测目标体的，它通过发射天线向介质发射高频带、短脉冲电磁波，通过接收天线接收其反射波。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度、能量衰减及波形变化将随所通过介质的电磁学性质及几何形态的变化而变化。介质的电磁学性质主要包括导磁率μ、导电率σ和介电常数ε，它们与介质的组成物质、密实程度密切相关。根据雷达波的旅行时间、幅度与波形等实测数据，即可探测介质的构造分布及其相关深度等。测试记录如图1。
图1：异常界面雷达典型记录
测试按现行《水电水利工程物探规程》（DL/T5010－2005）、《城市工程地球物理探测规范》CJJ7-2007标准执行，仪器参数设置如下：增益：0～66db；采样点数：2048点；发射速率：主要为50脉冲/秒；时间窗口：500ns；滤波系统：20MHz～200MHz。
2.3地质雷达在地质灾害调查中的应用
2.3.1地质雷达应用范围
2.3.1.1在地裂缝调查中的应用
地裂缝是一种常见且比较严重的地质灾害，地下水过量超采、地面不均匀沉降、断裂活动、砂土液化以及地震活动等均可引起地裂缝。由于地裂缝在地表断续出露，刚出现时规模较小，甚至宽仅数mm，不易引起人们的注意。由于其规模较小，以往常用的超声波法很难探测其横向及纵向的延伸变化情况，而使用地质雷达则可有效地解决这些问题。
2.3.1.2在岩溶塌陷调查中的应用
在隐伏基岩为灰岩及白云岩等可溶性岩石的地区，岩溶塌陷是一种较为常见的地质灾害，由于地下水的溶蚀作用，基岩中出现溶洞，溶洞的扩大可导致其上部覆盖层中形成土洞而造成塌陷。由于这一切均发生在地下，隐蔽性较强，不易引起人们重视，隐患也就更大。在这方面的调查中，地质雷达具有较大的优势。
2.3.1.3在滑坡调查中的应用
在斜坡地貌发育的地区，滑坡是一种较为常见的地质灾害，地表流水的侵蚀、地下水的潜蚀和溶蚀以及工程荷载和地震作用等都可能引发滑坡。滑坡体下滑时与母体之间的分界面称滑坡面。在工程方面，为了对滑坡灾害采取有效的防治措施，首先必须要找出滑坡面。一般采用的是电测法及地震勘测法，但这两种方法的花费较高，且受地质因素的干扰较大，远不及地质雷达快速、高效和经济。
2.3.1.4在活动断裂调查中的应用
活动断裂作为一种巨大的灾害隐患已引起人们的注意和重视，它可以诱发地震、地裂缝以及地面沉降等多种地质灾害，危害极大，如果能准确地确定出活动断裂的位置，从而在以后的工程建设中避开或采取有效的防护措施，可以最大限度地减少损失。在活动断裂的调查方面，快速、高效、经济的地质雷达已逐渐取代了钻探及变形监测等传统方法。
2.3.2探测结果
本次测试共计14条测线，长1479m。各测线所得雷达测试图像清晰，满足预期探测要求。本文对其中3条测线进行了分析阐述。
2.3.2.1测线1
测线长145m，覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表1与图2。
表1：探测结果
图2：测线1成果图
2.3.2.2测线2
测线长145m，覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表2与图3。
表2：探测结果
图3：测线2成果图
2.3.2.3测线3
测线长145m，覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表3与图4。
表3：探测结果
图4：测线3成果图
3.结束语
地质雷达范文第5篇
关键词：地质雷达 超前地质预报 公路隧道 介电常数 能量衰减
1.前言
隧道施工时，对掌子面前方地质情况进行及时准确的预测，至关重要。隧道施工过程中遇到的主要不良地质情况有溶洞、地下暗河、断层、破碎带和瓦斯等，对这些不良地质条件及时准确的预报，不仅可以提前采取相应的措施以提高隧道施工的工作效率，还可以确保施工的安全进行。
地质雷达是一种快速便捷、不影响施工的超前跟踪探测技术，它对上述不良地质条件有较好的探测结果。下面介绍地质雷达在某高速公路隧道的应用情况。
2.基本原理
地质雷达与探空雷达相似，利用高频电磁波（主频为数十至数百乃至数千兆赫）以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线传入地下，经地下地层或目的物反射后返回地面，被另一天线接收。脉冲波旅行时间为T。当地下介质的波速已知时，可根据测到的准确T值计算反射体的深度。雷达系统的基本部分如图1：
电磁波的传播取决于物体的电性，物体的电性主要有电导率μ和介电常数ε，前者主要影响电磁波的穿透(探测)深度，在电导率适中的情况下，后者决定电磁波在该物体中的传播速度，因此，所谓电性介面也就是电磁波传播的速度介面。不同的地质体(物体)具有不同的电性，因此，在不同电性的地质体的分界面上，都会产生回波。
地质雷达在勘查中的基本参数描述如下：
1)电磁脉冲波旅行时
式中：z―勘查目标体的埋深； x―发射、接收天线的距离（式中因z>x,故X可忽略）；v―电磁波在介质中的传播速度。
2) 电磁波在介质中的传播速度
式中 c―电磁波在真空中的传播速度（0.29979m/ns）;―介质的相对介电常数，―介质的相对磁导率（一般）
3)电磁波的反射系数
电磁波在介质传播过程中，当遇到相对介电常数明显变化的地质现象时，电磁波将产生反射及透射现象，其反射和透射能量的分配主要与异常变化界面的电磁波反射系数有关：
式中r―界面电磁波反射系数；―第一层介质的相对介电常数；―第二层介质的相对介电常数。
4) 地质雷达记录时间和勘查深度的关系
式中z―勘查目标体的深度；t―雷达记录时间。
当地下介质的波速已知时，可根据测到的精确t值，并结合对反射电磁波的频率和振幅等进行处理和分析，便可求得目标体的位置、深度和几何形态。
3.典型地段超前预报实例分析
现场采用瑞典MALA地质雷达（RAMAC/GPR）进行探测，主机为CUⅢ，采用的主要技术参数为：100MHz屏蔽天线；天线间距0.5m。记录时间、叠加次数和采样率根据实际情况做适当调整。根据实际情况，采用点测和连续扫描两种方式进行探测。
1)软弱夹层的探测
所谓软弱夹层是指岩体中那些性质软弱、有一定厚度的软弱结构面或者软弱带。按成因分为原生软弱夹层、构造及挤压破碎带、泥化夹层及其他夹泥层，具有高压缩性和强度低的特征。
在某隧道ZK145+820掌子面探测时，得到如图4所示的典型波形图，从图像上可以看出，前10m范围内同相轴不连续，信号频率较低，幅值较强，在掌子面前方11m处存在一反射信号较强的多次震荡信号，电磁波衰减加快，结合具体地质情况，推测前方10范围内岩体节理裂隙发育，在掌子面前方11m处可能存在一软弱夹层或富含基岩裂隙水，后经开挖证实，在ZK145+810处存在一竖向强风化结构面，有夹泥和铁锰质矿物充填，且伴有侵润状浸水，见图5。
2)节理密集带的探测
节理是存在于岩体中的裂缝，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。岩体中的裂隙，在工程除了有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均不产生有利的影响。节理密集带主要存在于断层影响带、岩脉带及软弱夹层中，由于节理内有不同的矿物成分、不均匀的充填物，与周边围岩形成电性的差异，因此具有采用地质雷达探测岩体中裂隙存在的地球物理基础。当雷达电磁波传播到裂隙表面时，会产生较强的界面反射波，同相轴的连续性反应了裂隙面是否平直、连续；在穿越裂隙的过程中会产生绕射、散射、波形杂乱等现象。
在某隧道YK145+850掌子面探测时，得到如图6所示的典型波形图，从波形图看，同相轴错断，信号频率中等，局部信号频率较低，幅值中等，6～16m范围内出现平行和杂乱的发射波，推断前方6～16m，即YK145+844～YK145+834段，为节理密集带或富含基岩裂隙水，岩体呈碎石状压碎结构，围岩较破碎，后经开挖证实，该范围内岩体破碎，节理裂隙十分发育，节理张开，见图7、8。
3)富水带的探测
富水带是含水量大的岩体区域，在隧道开挖后可能产生涌水现象。水的相对介电常数最大为81，当岩体含水量较大时，介质的介电常数有较大的增大，而电磁波在介质中的传播速度则会降低，这样反射波表现较强的正峰异常，同时出现强反射，能量衰减增快，伴有绕射、散射现象，导致波形紊乱，频率成分由高频向低频转变。
在某隧道ZK143+591掌子面探测时，得到如图9所示的典型波形图，从波形图看，同相轴错断，信号频率较低，幅值中等，4～14m范围内出现多次震荡和杂乱的发射波，电磁波能量衰减增快，结合具体地质情况,推断前方4～14m，即ZK143+587～ZK143+577段，为富水带，围岩含水量很高，后经开挖证实，该范围内岩体破碎，节理裂隙十分发育，节理裂隙多数张开，岩体湿润，地下水为线状流水，见图10、11。
4.结语
本文结合隧道围岩开挖后的实际地质情况，证实预报地段主要存在的岩体结构有：整体状和块状结构、层状结构、碎裂状结构和散体状结构，和预报结果大体相符。整体状和块状结构岩体完整性较好，存在少量节理裂隙，很少存在断层，含少量裂隙水，围岩自稳能力较强；层状结构岩体呈软弱岩层相间的互层形式的出现，岩体的结构面以层理面为主，并有层间错动及泥化夹层等软弱结构面，其变形破坏主要受岩层产状及岩层组合等因素控制，在岩层倾角较小或达到中倾角范围之内时对围岩的稳定性影响不大，当倾角达到60°以上或接近直立的部位再加上基岩裂隙水的作用使隧道内围岩出现及其不稳定的情况，本预报地段常发生在拱顶或起拱线以上软弱部位岩体发生破坏掉落，硬岩部位失去下部支撑而发生小型塌方现象，引起较大范围内的超挖；碎裂状结构主要在断层破碎带、节理密集带及风化破碎加次生夹泥中存在，在此类围岩段本预报地段主要发生小掉块现象，因支护参数建议较为合理，且支护及时未出现其它病害；散体状结构主要存在于强烈构造破碎、强烈风化的岩体或地表残余坡积土之中，进出口浅埋段围岩属于此类型，因结合监控量测工作，在出口段右洞出现险情，但是及时进行预警报告，有效地杜绝了灾害事故的发生。通过对本预报地段进行超前地质预报工作充分说明，地质雷达在对变余板岩中的岩体构造有着较为准确的判断能力，特别是对软弱夹层的部位，节理密集带、断层破碎带及富水带的发育范围有着较高的判断力，如软弱夹层波形图多为多次能量中等偏强震荡信号，频率中~低，同相轴连续等特征；节理密集带、断层破碎带波形图多为波形紊乱，出现散射、绕射，信号频率中等，同相轴错断等特征；富水带波形图多为信号频率很低，信号衰减很快，幅值变化较大等特征。上述成果为以后从事类似物探工作提供了第一手参考资料，但是，雷达探测也存在不足，因雷达抗干扰能力较弱，故要求专业技术人员有着丰富的物探经验，合理地排除干扰因素，如在隧道掌子面内遇到钻杆、台车、锚杆、钢拱架、格栅钢架等金属质地的物质时，会产生类似上述几种波形图的特征，故需要通过分析总结结合实验的方法去判断并排除干扰因素，做出不同级别的地质灾害预警，根据预警情况，施工方及时调整围岩的支护与加固方案，避免施工工程中事故的发生。
参考文献
[1]夏才初，潘国荣.土木工程监测技术［M］.北京：中国建筑工业出版社，2008.
[2]彭立敏，刘小兵.交通隧道工程［M］，长沙：中南大学出版社，2003.
地质雷达范文第6篇
关键词：RAMAC/GPR探地雷达，地下煤气管线探测
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：
1.引言
自二十世纪七十年代开始，探地雷达进入工程物探领域。由于该仪器轻便，工作效率高和无破坏性等特点，探地雷达在工程探测领域的应用日益广泛。雷达的早期应用主要集中在勘探方面，随着雷达技术的不断完善和发展，其应用领域涉及市政、公路、铁路、考古、隧道等。特别是进入二十一世纪以来，雷达技术更是得到空前的发展，其重要性日益彰显。在我国，近几年隧道和路面检测，桥梁结构和建筑物结构的工程呈现几何增长趋势，雷达在检测方面的应用已经超过勘探方面的应用。在城市地下管线普查中，与其它探测设备相比，探地雷达不仅能够探测金属管线，而且能够探测PE、PVC、混凝土等非金属管线。
2.工作原理
探地雷达（Ground Penetrating Radar,简称GPR）是利用超高频短脉冲电磁波在介质中传播时其路径、电磁场强度与波形随通过介质的电性质和几何形态的不同而变化的特点，根据接收到波的旅行时间（亦称双程走时）、幅度与波形资料来判断管线的深度、位置和估算管线直径等。当管线方向已知时，测线应垂直管线长轴。如图1所示，探地雷达系统会自动把不同水平位置采集到的电磁波信号（每一信号亦称之为一道）从时间域转换成空间域，不同水平位置采集的道信号组合起来，最终得到雷达剖面图上的波形反应，其典型特征为黑、白相间的抛物线。雷达剖面图上抛物线顶点横向坐标值是管线中心轴线距测量起始点的水平距离，抛物线顶点竖向坐标值为管线上表面距测量表面的深度值。
图1 雷达剖面成图示意图
3.管线深度和水平位置的确定
管线的深度可从雷达剖面图上直接读取，探地雷达系统自动把时间域转换成空间域，其原理是根据公式D=V•t/2=C•t/2 求得。其中C为电磁波在空气中的介电常数，t为电磁波在衬砌介质中的双程旅行时间， r 为介质的相对介电常数值。电磁波在不同介质中的传播速度是不一样的，在确定管线深度之前，最好在测量区域内找一条已知管线进行传播速度测试。波速值的求法是根据电磁波在介质中的双程走时时间不变的原理求得的，即 D1/Vx=D2/V2=t,其中，D1 为管线的实际埋深，Vx为我们需要求的雷达波速值，D2为从雷达图上读出的管线深度值，V2为在测量前事先假设的雷达波。
管线的水平位置可由测量轮精确测得，而且探地雷达具有现场回拉定位功能，当屏幕上显示出管线波形时（天线拖动方向与管线方向垂直时，典型波形反应为抛物线），可将天线回拉，屏幕上将出现一个光标，随着天线的回拉，光标在雷达剖面图上移动，当光标移到抛物线顶点时，天线的中心位置对应的就是该管线轴心的平面位置。
4.工程项目
4.1项目概况
大连市河口站~东软站区间位于河口站以西，起端位于黄浦路与旅顺南路的衔接点。隧道起讫里程为DK0+794.1～DK1+900，全长1105.9双线断面米。线路首先以大角度曲线从沿黄浦路方向转向旅顺南路方向，先是穿越一片待开发的拆迁区，接着在旁穿几栋民居建筑（距离较远），然后在穿越小平岛路后，穿越一座山岭。区间采用明暗挖结合法施工，起点DK0+794.065～DK1+152.424段采用明挖法施工，隧道结构为双跨矩形框架结构；DK1+152.424～DK1+900段总体采用暗挖法施工，其中穿越河口暗渠段采用上半断面明挖套拱，下半断面暗挖的明暗结合法施工。隧道为马蹄形断面结构，中间设中隔墙。
大连市河口站~东软站区间位于河口站以西，起端位于黄浦路与旅顺南路的衔接点。隧道起讫里程为DK0+794.1～DK1+900，全长1105.9双线断面米。线路首先以大角度曲线从沿黄浦路方向转向旅顺南路方向，先是穿越一片待开发的拆迁区，接着在旁穿几栋民居建筑（距离较远），然后在穿越小平岛路后，穿越一座山岭。区间采用明暗挖结合法施工，起点DK0+794.065～DK1+152.424段采用明挖法施工，隧道结构为双跨矩形框架结构；DK1+152.424～DK1+900段总体采用暗挖法施工，其中穿越河口暗渠段采用上半断面明挖套拱，下半断面暗挖的明暗结合法施工。隧道为马蹄形断面结构，中间设中隔墙。
为了解小平岛路地下煤气管线（φ300mm）具置，对此煤气管线进行了探测工作。
4.2管线探测
4.2.1探测设备
城市管线普查中, 管线埋深集中分布区约为0.8m～2.0m 之间，探测管径在100mm 以上。采用500MHz 天线, 虽分辨率有所提高, 但一般情况下对1.5m 深度以下的管线失去了探测能力；如果要提高探测深度, 采用250MHz天线, 探测深度可达到3m左右, 但对100mm以下管线就有可能漏测。本次探测地下煤气管线管径为φ300mm，雷达检测主机选用瑞典MALA公司生产的RAMAC/GPR探地雷达，综合考虑管线直径和探测深度，选用中心频率为250MHz和500MHz频率的屏蔽天线进行校核，RAMAC雷达主机和天线见图2~图4，数据传输采用光纤传输，数据存储及现场雷达图像显示采用IBM笔记本电脑及雷达专用数据采集软件RAMAC GroundVision 1.3.6。
图2RAMAC雷达主机
图3RAMAC雷达250MHz天线 图4RAMAC雷达500MHz天线
4.2.2测线布置
本次地下煤气管线探测仅对小平岛路地下煤气管线进行物探检测，根据现场情况，在路面布置四条测线，其中250MHz和500MHz频率的屏蔽天线各两条，见图5。
图5 测线布置图
4.2.3数据采集
1）将雷达主机与天线相连，将计算机与主机相连，打开主机和天线上的电源开关，当主机和天线上的指示灯开始闪烁时，打开软件；在菜单中输入文件名、路径、天线和触发方式；
2）根据探测深度和分辨率要求，选择地质雷达采集参数；
3）点击开始，开始采集数据，采集数据时尽量保证天线与被测地面紧贴，移动时保证速度平稳均匀，并记录可能产生电磁影响的物体及位置；
4）数据的采集结束，点击停止。
4.2.4结果分析
根据采集的信号用Groundvision软件处理：
1）DC Removal(去直流漂移),作用是去零漂；
2）Automatic gain control(自动增益控制),作用是对深部信号放大；
3）Subtract mean trace(抽取平均道),它的作用是水平滤波, 即去除直达波和其它水平的固有信号；
4）Band pass(带通滤波),它的作用是去除不需要的低频和高频成分；
5）Running average(滑动平均),它的作用是对图像做平滑。
4.3 探测结果
表1 煤气管线相对位置表
250MHZ天线雷达剖面图：500MHZ天线雷达剖面图：
图6测线1图7 测线2图8测线3 图9测线4
参考文献：
[1] 北京鑫衡运公司，瑞典探地雷达Ground Vision采集软件操作手册
地质雷达范文第7篇
[关键词] 地质雷达 探测 地下管线
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
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（见图 1）。
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＝V•t/2式求出反射面的深度即目标体的深度。
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
3.1 工程概况
本工程位于福州市茶亭街与群众路、交通路两个交叉口及群众路交叉口西侧（原居民住宅区内），跨越茶亭街。根据现场调研及资料的情况来看，目前茶亭街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（见图3、图4），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。从图4、图5中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
地质雷达范文第8篇
【关键词】地质雷达；电磁波；地下障碍物勘察
1.引言
工程施工中经常遇到地下管线、防空洞等地下障碍物，不但影响工程进度，而且施工中不慎破坏了地下管线，还会带来严重的经济损失，因此探测确定地下管线、防空洞等地下障碍物的位置、大小和埋深，为跨越或避开地下障碍物提供依据，减少破坏管线事故的发生，保证工程施工的顺利进行，具有实际意义。
2.地质雷达探测原理
地质雷达是利用高频电磁波（主频为数十兆赫至数百兆赫以至千兆赫）以宽频带短脉冲形式[1]，由地面通过天线Tx送入地下，经地下地层或目的体反射后返回地面，为另一天线Rx所接收（图1）。
脉冲波行程需时：。当地下介质中的波速v为已知时，可根据测到的精确的t值（ns）。由上式求出反射体的深度（m）。式中x（m）值在剖面探测中是固定的：v值（m/ns）可以用宽角方式直接测量，也可以根据近似算出（当介质的导电率很低时），其中c为光速（c=0.3m/ns），为地下介质的相对介电常数值，后者可利用现成数据或测定获得。
根据几何光学的反射规律对管状体（圆形剖面）进行反射波的走时x-t关系计算[2]，见图2（a）。设天线（发射和接收天线合二为一）位于A处，管顶距地面为h，管径为D，A点到反射点R的距离为y，由波的传播规律得：
由分析过程和计算结果可知，地下管线反射的走时同相轴呈双曲线形态，且正对双曲线顶峰下方就是管线顶部所在位置。
3.地质雷达应用于地下障碍物探测的前提
从地质雷达工作的基本原理可知，地质雷达能够探测地下管线等地下障碍物的基本条件是地下管线与周围介质存在电性和物性差异，且差异越大效果越明显[3]。常见的地下管线材料为金属、混凝土或塑料PVC等，而地下管线周围的介质多为岩石、砂土、黏土等。表1列举了以上几种材料和介质的电性和物性参数，可以看出地下管线与周围介质的电性和物性差异较大，能够产生较明显的反射波。
影响地质雷达探测效果的另一个物性参数是电导率。在地质雷达的工作频率范围内，介质的吸收系数同电导率成正比，即。介质电导率在不同地段和不同季节差别往往很大。如果以s=l/β定义穿透深度，则当εr=14，σ=0.002（ρ=500Ωm），天线中心频率为40MHz时，穿透深度约为l0m，而当σ=0.02（ρ=50Ωm），天线中心频率为400MHz时，穿透深度仅为lm。因此当介质电阻率很小时，反射波在其反射路径上的衰减很大，接收天线所接收的地下管线界面反射波信号就会很弱，甚至没有。如果部分剖面在地下管线埋设部位探测不到目标异常，原因即在于此。
在实际工作中发现，在有些地段地下介质的电性差异变化很大。有时将剖面位置稍作移动，地质雷达记录就会发生很大的变化；有些剖面记录，受到周围介质不均匀或干扰物的影响，目标管线异常形态不规整[4]。经验表明，改变剖面位置，多做几条剖面，选择其中管线最清晰规整的剖面作为解释剖面是十分必要的。这将有利于提高剖面记录的有效性和解释结果的可靠性。
4.地质雷达数据处理
为了确定地下障碍物的位置与埋深，需要对采集的地质雷达原始数据进行处理，地质雷达数据处理的基本步骤如图3：
5.在实际中的应用
某城市在地铁修建前期进行的勘探中，为防止地质钻探破坏城市地下管线，主干道上的钻孔在钻探之前需进行钻孔管线探测，下面就对探测中取得的典型雷达记录图像进行分析研究。
从图4可以看出，煤气管道与军用光缆在雷达记录图像上有明显的雷达反射波出现，而且有多次反射出现，多次反射的间距与管径成明显的正比关系，管径越大，其多次波的间距越大，出现的多次波数越少；反之，管径越小，其多次波的间距越小，出现的多次波次数越多。多次波的走时差距恰好是管径的反映。
电力高压线由金属材质构成，因此介电常数大，导电能力强，衰减极大。如图5所示，在地质雷达图像上反映出反射波振幅非常强，信号强度大，金属管顶反射出现极性反转，基本上没有多次反射波。
6. 结论
通过理论研究及工程实例应用分析，我们可以得出如下结论：
（1）探地雷达在探寻地下障碍物中有良好的勘探效性。
（2）地下管线等地下障碍物在水平地面的投影位置可由其在地质雷达记录图像上双曲线同相轴的极小点来确定，双曲线的极小点中心位置就是管线的中心位置。
（3）根据地质雷达记录图像上双曲线同相轴的极小点的初至相位时间及相应介质的传播速度可计算出地下管线的管顶埋深。
参考文献：
[1]栗毅，黄春琳，雷文太.探地雷达理论以应用[M]北京：科学出版社，2006.
[2]李大心，探地雷达方法与应用[M]北京：地质出版社，1994.
地质雷达范文第9篇
【关键词】地质雷达；探测技术；管道异常
0.引言
地质雷达作为一种集合了目前较高科技的检测设备，可以实现对待探测物体的定位以及相关信息的搜集，最重要的是还可以在探测的同时实现对目标物的位置和形态的图像生成，这是目前其他的探测设备所不具备的。由于其在应用中有着诸多的使用优势，已经被广泛的应用于矿产、水利、电力以及铁路工程的相关研究和探测活动中。尤其是随着我国城市化进程的进一步加快，我国的各种市政工程建设也突飞猛进，这种情况下要想实现对公路桥梁以及相关基础设施工程的优质建设，就必须要对现有的地质情况进行准确的分析和定位，尤其是潜藏于地下的地下水资源的流向和流量问题，如果处理不当不仅会影响施工的进度，还会影响工程的施工质量以及后续使用过程中的排水问题。地质雷达作为一种新型的地质情况的探测设备，在对水文情况的检测过程中，会通过电磁波的传输和反射情况来识别地下水的分布情况，并且可以根据信号的不同波长和强度，来推测地下水的位置和流量。
地质雷达归根结底是一种地球物理方法，具有地球物理方法的共同特征，但是在实际的操作过程中，又同其他的地球物理方法有所区别，主要表现为以下几个方面：①地质雷达具有较其他探测设备更高的分辨率和识别率，可以更加准确的定位和绘制待测物体。②地质雷达具有较强的无损性特点，也就是说在使用和探测的过程中可以不对待测物体和周围的地质环境造成损害。③地质雷达的探测效率高，也就是说这种方式同以往的探测方式相比，可以实现更加简便的操作，一点程度上提高了工作效率。④ 地质雷达可以再探测后形成直观的探测结果，也就是说它说独具的图像显示功能，可以更加直观的反应待测物体。⑤技术难度大。也就是说由于地质雷达的作用原理是通过电磁波的传输来实现的，所以在实际的操作过程中需要较为严格的实施环境，因而也就一定程度上加大了施工难度。
1.国内外地质雷达的研究和发展现状
国际上对于地质雷达这种新技术的研究和实验一直都在进行，并且经历了近 “联合”、“移植”和“借鉴”等几个阶段，虽然经过长期的研究得到了一定的发展成果，但是还存在一些未解决的技术问题。
地质雷达工作原理与特点：
地质雷达的主要工作原理是通过对电磁波的传输和信号反馈来实现对周围地质情况的分析的一种探测技术，其应用的主要原理是传播介质的不同导致的电磁波信号的差异规律，操作过程中使用的是高频电磁波，在信号接收的过程中使用的是R天线。
地质雷达相较于传统的地质探测技术具有这样几个方面的应用优势：①地质雷达可以实现更加安全和高效的施工，减少了施工探测过程中的繁琐劳动，节约了人力。②地质雷达技术可以实现更强的抗干扰能力，也就是说操作过程中只受到电磁波传输信号的好坏影响，而不会受到天气以及环境的限制。③地质雷达技术可以实现直观的成像，并且可以提供较高分辨率的图像供探测结果分析。④地质雷达探测技术可以实现更加高效的数据采集，简便易行。
2.工程案例
某居民住宅区内的一个地下排水管被施工过程中的桩基击穿，这种情况下不仅导致了污水的大量外泄，还形成了地表的下陷，为了更好的进行维修和施工，必须要对管道的排水管的漏水情况进行探测，下面就采用地质雷达方式进行施工探测。
2.1探测技术
由于地下存在水喝岩石，砂石等几种物质，要想较快的区分出水的位置和流量，就必须要从水的特殊属性入手，因为水的导电率明显的高于其他两种物质，所以在探测过程中，可以采用电流探测的方式。①可以根据地质雷达的电磁波的反射情况，确定出电流较大位置为水。②根据电磁波的变化情况，确定水的流向问题。
在对本次地质情况进行探测的过程中，施工人员通过对塌陷位置的布设剖面来实现，总共的布设长度为十二米，其中打点的间隔为一米，总共布设的测量点为七十个。
2.2探测资料解释与分析
在本次探测中，混凝土管道的周边情况为探测的重点环节，所以为了确定混凝土管道周围是否存在异常的水流破坏情况，必须要采用多种方式对其进行定位和绘制图像以及频谱分析。
2.2.1富含水异常
在发射电磁波的过程中发现，电磁波进入传播介质的速度较快，而反射回来的速度较慢，这种情况显示管道内存有较多的地下水。又因为在管道中产生了连续负波，所以表面该区域的能量较弱，水含量较高。
2.2.2管道异常
在测量活动开展前，一定要对周围的环境进行处理，要保证测量场地的平整，避免由于地形和地势影响测量的结果。
通过对该区域的探测和图谱的绘制可以发现，管道周围的区域为低能量区，而右侧不远位置有一个较为明显的高能量区，并且呈现出圆弧形。这也就表示圆形的封闭区内存在着水流的异常。进一步通过对高频波的发射和回收我们可以发现，管道内存有大量的污水，所以导致了其呈现出一个特定形状的波频。
2.2.3其他各典型测线的解释
测线6与1附近管道异常特征存在明显差别，差别在于圆形异常区内高能量高频率的信号基本不存在，推断管内的污水排出较多；7线管道异常特征极不明显，其他测线上的圆形异常区在该测线上基本不存在，推断该区域的排污管被管桩打碎，推断管内的污水排出多、且有较多泥沙流入，因为泥沙的成分和含量决定了具有较低的导电率，所以如果波频的变化不明显，就应该判断为此处的地下水已经排出；8 线管道异常显示为“云状”，也就是说还存在较大面积的污水和泥沙的混合区域，所以可以推断该处排污管虽然未被管桩击穿、但已经严重变形，泥沙流入相对较少、管内的污水排出慢。所以要求工程施工人员在制定施工方案时要充分的考虑这些因素，避免造成二次伤害。
2.3探测结果
通过对探测结果的分析可以得出本次地质雷达探测大深度管道有效，采用频谱分析技术效果好。 根据地质雷达资料分析，排污管被击穿的位置处在地面可见塌坑一侧。在排污管被击穿一侧的地质雷达成果资料普遍存在低频低能量区域。虽无明显的空洞异常特征，但可以推断该区域的土体严重松散且含水量较大。
3.结束语
综上所述，地质雷达探测技术是一种新型的地质探测方式，由于地质雷达检测技术（GPR）应用范围广、穿透深度大、非接触连续测量、快速简便、结果直观等优点，其用于地下水探测以及地下环境监测已成为水利和物探行业研究的热点。由于地下水对于各种市政工程和基础设施建设工程的施工都有着非常重要的影响，所以地下水的检测和探测技术也就值得有关部门关注。这种情况下，如何更好的应用地质雷达技术实现准确的地下水的探测，更好的为我国的工程施工服务，就成为了有关工程技术部门要面对和解决的又一难题。 [科]
【参考文献】
[1]胡少伟，陆俊，牛志国.高速地质雷达在引水隧洞混凝土衬砌质量检测中的应用[J].水利水运工程学报，2010（2）：1-6.
[2]陆俊，游日，牛志国.高速地质雷达在公路隧道衬砌质量检测中的应用[J].筑路工程与施工机械化，2010，27（5）：24-27.
[3]杨峰，彭苏萍.地质雷达探测原理与方法研究[M].北京：科学出版社，2010.
地质雷达范文第10篇
[关键词]地质雷达 粘性土 电导率 基岩面
[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-232-2
1前言
随着工程建筑、公路建设等行业的迅猛发展，原有的应用钻孔取芯或开挖抽样的质量检测方法不仅效率低、代表性差，而且对原有建筑有破坏，应用地质雷达检测可谓是一种无损、快速、简便、直观、有效的方法[1]。本文结合实际工程，通过钻孔取芯与雷达测试相结合的方法，对地质雷达在山区基岩埋深的测定作了一个系统的分析，重点分析了不同情况下的雷达波形及雷达测试过程中存在的实际问题。
2雷达波速的工作原理及地下介质传播的影响因素
2.1雷达波速的工作原理
地质雷达利用高频电磁波以宽频带短脉冲形式，通过天线T送入地下，经地下地层或目的体反射后返回地面，为另一天线R所接收（图1）。脉冲波行程需时
当地下介质中的波速v为已知时，可根据测到的精确的t值（ns，1ns=lO-9s）。由上式求出反射体的深度（m）。式中x（m）值在剖面探测中是固定的：v值（m/ns）可以用宽角方式直接测量，也可以根据 近似算出（当介质的导电率很低时）[2]，其中c为光速（c=0.3m/ns），ε为地下介质的相对介电常数值，后者可利用现成数据或测定获得。
2.2雷达波在地下介质传播的影响因素
影响雷达波在地下介质中传播的电性参数包括介电常数、电导率和磁导率等。在地质雷达进行介质的探测中，决定电磁波场波速度的主要因素是介电常数。电导率和磁导率的影响一般只考虑对电磁波的损耗和衰减。
主要矿物的相对介电常数示于表1[3]。
3工程实例
本次拟建工程区上部覆盖层主要由上部人工填土、第四系全新统陆相冲洪积层粘土、上更新统坡洪积层粉质粘土为主，其下为中上元古界蓟县系雾迷山组第五段灰～白色泥晶砂屑白云岩和灰色含硅镁质、条带粉晶白云岩。其125号孔至127号孔间剖面采用100MHz屏蔽天线，8道叠加的相应雷达能量图如图2。
通过钻探验证，在左侧起始125号孔一侧基岩面埋深约1.50
m，从雷达图中可以看出该深度处同向轴分叉、中断，波形振幅较强，且基岩处同向轴有一定倾斜，雷达图与钻孔对应较好；但在右端127号孔一侧基岩揭示基岩埋深约7.00m，而雷达图上电磁信号上部以均匀的中低频信号为主，下部信号杂乱，同相轴不连续，且振幅较弱，与钻孔对应较差。推测因粘性土对电磁信号屏蔽作用较强，在粘性土厚度较大时，其探测效果不能满足要求。为验证上述结论，又在144号孔至103号孔间采用地质雷达采用同样参数进行探测，其能量堆积图如图3。
经钻孔验证，在144号孔至103号孔之间基岩面埋深普遍在6.00～7.00m左右，而在雷达能量堆积图上信号以均匀的中低频信号为主，信号振幅较强，且有多次震荡，在探测深度6.00～7.00m段，雷达信号振幅较弱，同相轴时断时续，无可以识别的标识。而在103号孔一侧尚有回填土坑，坑底埋深约3.50m，从雷达能量图上看在距离144号孔72m处，雷达参考深度约4.00m处，雷达同相轴分叉，且以上同相轴有所倾斜，推测为填土分界面，这与调查的情况相符。通过上述试验，表明雷达能量信号在较厚粘性土层中衰减较大，雷达信号采用常规的8道叠加对于场地不适用。
为解决粘性土中衰减较大的问题，以便探测岩层覆盖层厚度问题，将探测时雷达能量叠加道数从8道加大到128道，其雷达能量图如图4。
从图4可以看出可看出，将雷达的扫描道数从常规的8道加大至128道，信号效果明显提升，在探测深度6.00m以上同相轴连续有规律，波形均一，有多次震荡，推测为第四系全新统陆相冲洪积层粘土，在探测深度6.00至9.00m之间同相轴较为连续，略有起伏，推测为上更新统坡洪积层粉质粘土，在9.00～10.00m以下，信号微弱，振幅较低，频率变化较小，推测为中上元古界蓟县系雾迷山组第五段白云岩，图中粘性土层及基岩面分界清楚，识别效果较理想。经钻孔验证，与实际地层相符。
4结论
（1）对于基岩埋藏较浅的情况，地质雷达信号采用8道叠加识别效果就可满足要求，当对于基岩界面较深的情况，需从常规8道叠加增大到128道，才可取得较为满意的效果。
（2）因为粘土颗粒本身带有电荷，其电导率较粉土颗粒、砂土颗粒及基岩等明显较高，因其含量的不同，不同的粘性土电导率差异也较大。在粘性土中，随着深度的加深，其有效信号衰减较大，而高频噪声信号较强，采用8道叠加有时很难分辨其出来，同时亦可考虑低频率天线等在此等环境下衰减较小的天线，对粘土层也能取得较好的效果。
（3）因覆盖土层中的碎石，不规则的基岩面、岩石裂隙、以及风化层的存在使得在雷达记录中土及基岩界面的识别亦变得困难。
参考文献
[1]刘英利. 地质雷达在工程物探中的应用研究[D].成都理工大学，2008.