探地雷达培训课件.ppt

返回 返回 * 4.5 探地雷达 探地雷达（Ground Penetrating Radar简称GPR）是用频率介于106～109Hz的无线电波来确定地下介质分布的一种方法。 对称振子型调幅脉冲时域探地雷达输出功率大，能实时监测测量结果，设备可做成便携式等优点，在商用地面探地雷达中，已得到广泛应用。下面主要介绍这种探地雷达。 4.5.1 脉冲时间域探地雷达的基本原理 脉冲时间域探地雷达利用超高频短脉冲电磁波在地下介质中的传播规律来探测地下介质的分布。因为①任何脉冲波都可以分解成不同频率的单谐波；②对称振子型、发射和接受天线间距离很小。因此电偶极源产生的单谐电磁波场及传播特征是探地雷达的理论基础。 4.5.1.1 电偶极源的电磁场 1、???? 均匀介质中的电磁场 l．剖面法与多次覆盖 （1）剖面法 剖面法是发射天线（T）和接收天线（R）以固定间距沿测线同步移动的一种测量方式。 （2）多次覆盖 应用不同天线距的发射——接收天线在同一测线上进行重复测量．然后把测量记录中相同位置的记录进行叠加，这种记录能增强对深部地下介质的分辨能力。 4.5.2.2 探地雷达的技术参数 1．分辨率 分辨率是方法分辨最小异常体的能力。分辨率可分为垂向分辨率与横向分辨率。 （1） 垂向分辨率 一般把地层厚度b=λ／4作为垂直分辨率的下限。 （2）横向分辨率 4.5.2.4 探地雷达测量的设计 1．目的体特性与所处环境分析 （1）天线中心频率选择 （2）时窗选择 （3）采样率选择 （4）测点点距选择 （5）天线间距选择 4.5.3 探地雷达的数据处理与资料解释 4.5.3.1 探地雷达的数据处理 数字记录的探地雷达数据类似于反射地震数据，反射地震数字处理许多有效技术通过某种形式改变均可以应用于探地雷达资料的处理。 4.5.3.3 探地雷达的资料解释方法 （补充速度的求取） 1．时间剖面的解释方法 （1）反射层的拾取 （2）时间剖面的解释 2．资料解释的专家系统介绍 (1）对雷达图像信息进行反褶积处理。 （2）利用自动识别系统 （3）根据专家领域知识进行地层性质判别 4.5.4探地雷达的应用 4.5.4.1在工程地质勘察中的应用 1．基岩面的探地雷达探测 广州××花园。第四系地层覆盖在基岩（灰岩）上。第四系地层为淤泥、粉质粘土与砂，比较松软；其下为灰岩，有较高的承载力。建筑物拟采用预制桩桩基础。图2.4.34为该场地地层的探地雷达图像， 图2.4.34 灰岩与覆盖地层的探地雷达图像 2．岩溶地区的探地雷达探测 岩溶（又称喀斯特）是指碳酸盐岩等可溶性岩层受水的化学和物理作用所产生的沟槽裂隙和空洞，以及由于空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称。 （1）节理裂隙岩溶 图2.4.36为湖北黄石某地裂隙溶蚀带的探地雷达图像。 图2.4.36 裂隙岩溶的探地雷达图像