探地雷达对采煤工作面顶底板复杂构造探测研究

基于时域有限差分法模拟了探地雷达信号对采煤工作面顶、底板中可能存在的空洞、陷落柱、富水区、溶洞以及断层等复杂构造的响应特征,并结合实际物理模型,论证了利用探地雷达探测采煤工作面中各种复杂构造的可行性。通过在实验场地的探测实践,以及采用合理的雷达数据处理方法,确定了采煤工作面中的各种复杂构造的所在位置,探测结果与物理模型大体一致,取得了较好的地质效果。     

不同雷达极化波条件下隧道二衬异常响应研究

采用探地雷达探测隧道二衬异常的过程中,很多因素会对探测效果产生影响,如发射和接收天线的连线与探测方向间不可避免会呈不同夹角,从而形成不同极化波。主要针对不同夹角α这一因素对隧道二衬探测效果的影响展开研究。为消除这一影响,指导实际施工和信号解释,通过GprMax3D加载线极化中不同天线极化方式建立不同环境的隧道二衬异常模型。由模型模拟分析和工程实例研究发现当夹角α由0°至90°变化时:①对于隧道二衬不同埋深钢筋,采用天线水平极化探测效果逐渐减弱,采用天线垂直极化探测效果基本保持不变;②对于隧道二衬空洞,采用天线水平极化探测效果逐渐减弱,采用天线垂直极化探测效果基本保持不变;③对于隧道二衬混凝土厚度不足区,采用天线水平极化探测效果越来越明显,采用天线垂直极化探测效果越来越弱;④对于隧道二衬破碎带区,无论何种极化波,对破碎带区的探测效果均影响不大,而更多的是受围岩综合介电常数值的影响。研究结果为隧道施工过程中二衬的质量检查提供了指导方法。