总第２５７期 ２０１３年第２期 交ｏｎ Ｓｃｉ通ｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌ科技 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｇｙ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２５７ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１３ 地质雷达在隧道探测中的图像研究 刘 海 （广东天衡工程建设咨询监理有限公司武汉管理中心 武汉４３００６３） 摘 要 以地质雷达对隧道进行的无损检测与超前预报为例，通过对采集到的大量雷达图像进行 整理、分析，总结出隧道内各种介质在雷达图像中所反映的特征图形，并针对不同的图形分别进行 了比较，从理论上阐述了图形的成因。针对雷达图像解释中容易出现误判的情况，拾取了几个典 型的雷达图像进行分析，指出了它与一般雷达图像的差异所在，提出了正确的雷达图像分析方法。 关键词 地质雷达 电磁波 特征图形 反射视周期 随着国内地质雷达仪器研制水平的提高与国 外先进仪器的引进，地质雷达探地技术已在工程 隐蔽体的探测Ⅲ。 ２现场检测 地质勘查、结构工程质量检测、灾害地质调查与考 古等众多领域得到了越来越多的应用。但是，由 于地质雷达图像解释目前还没有统一的规范、规 程，各检测单位均根据自己的经验对雷达图像进 行处理、分析，因此雷达图像解释水平参差不齐。 笔者在对采集到的大量雷达图像进行整理、分析 的同时，提出了自己对雷达图像解析的认识，为地 质雷达解释水平的提高积累了经验。 １ 地质雷达检测技术简介 ２．１设备介绍 国内经常使用的地质雷达仪分别为美国的 ＳＩＲ一２Ｏ型探地雷达与瑞士的ＺＯＮＤ－１２型探地 雷达。上述两款仪器都具有天线屏蔽干扰小，探 测范围广，分辨率高，具有实时数据处理和信号增 强，现场实时显示二维彩色图像等特点。其中以 美国的ＳＩＲ一２０型探地雷达应用最为普遍。 ２．２雷达天线的选择 地质雷达是利用高频电磁波检测地下介质分 布或对不可见目标体、地下界面进行扫描，以确定 其内部结构形态或位置的电磁技术。地质雷达仪 目前在地质雷达探测中使用最广泛的是 ９００，５００，１００ ＭＨｚ天线。频率高的天线，精度 高，能量衰减快，探测深度浅。频率低的天线，精度 相对较低，能量衰减较慢，探测深度较深。因此选 择天线时应根据探测的深度与精度要求来确定。 根据介质的不同，各天线的探测深度通常是： ９００ ＭＨｚ天线探测深度为１～２ ｍ，５００ ＭＨｚ天 线探测深度为７～１０ ｍ，１００ ＭＨｚ天线探测深度 为３０￣５０ ｍ。目前９００ ＭＨｚ天线主要用于结构 物检测，５００ＭＨｚ天线主要用于路基路面检测， 通过发射天线直接向探测目标发射高频电磁波， 电磁波在介质中传播，当遇到存在电性差异的目 标体，如混凝土、钢支撑、围岩、不密实区、空洞等 时，电磁波便发生反射，返回到被探测体表面时被 接收天线接收，在对接收天线接收到的雷达波进 行处理和分析的基础上，根据雷达波的波形、强 度、双程走时等参数便可推断探测物体内各介质 的空间位置、结构、电性及几何形态，从而达到对 收稿日期：２０１２—１２—２７ 参考文献 析ＥＪ］．公路交通科技，２００６，２３（ｉ０）：２９—３２． Ｆ４］ＪＴＧ Ｆ３０—２００３公路水泥混凝土路面施工技术规 范［ｓ］．北京：人民交通出版社，２００８． ［５］交通部公路科学研究院．低噪声水泥混凝土路面研 究ＦＲ］．北京：交通部公路科学研究院，２００７． ［１］郭知涛．刻槽水泥混凝土路面抗滑降噪特性研究 ＥＤ］．西安：长安大学，２００９． ［２］ 陶志金．水泥混凝土路面轮胎／路面噪声与交通噪 声评价方法研究［Ｄ］．西安：长安大学，２００９． ［３］张瑞，黄晓明，赵永利，等．隧道噪声的调查与分
