地下空洞的探地雷达信号时频响应特征分析

地下空洞给交通出行、工程建设带来了极大的安全隐患。探地雷达作为一种无损探测技术,通过采集和分析电磁波反射信号,可探测地下空洞的位置、尺寸和介质特性等,进而为工程地质勘察和结构无损检测提供重要信息。该文将地下含水及不含水空洞用时域有限差分法进行仿真实验,得到了雷达剖面图及单道波形对比结果,并分析了反射信号的时频特征差异。由于电磁波在水中传播时的衰减,含水空洞下界面反射信号的瞬时频率会出现明显向下偏移,时频分析方法能够为识别地下空洞是否含水提供参考依据。将时频分析方法应用于城市道路空洞的雷达实测数据的处理与分析,结果表明,时频分析方法能够准确判定地下空洞的尺寸及是否含水。     

地质雷达在工程勘察中的应用

介绍了地质雷达的基本原理，对地质雷达在工程地质上的应用进行了探讨和分析。通过地质雷达在工程勘察中的应用实例说明，在工程勘察、隐患探测、工程质量检测、地下管网探测、路面质量检测等领域都得到了广泛应用。     

基于地质雷达的某铁路隧道衬砌空洞检测分析

衬砌背后空洞是铁路隧道衬砌质量缺陷的常见种类之一,对铁路隧道施工及运营的安全有较大的影响。地质雷达法作为一种无损检测手段,以其高分辨率、高精度及效率较高而得到较广泛的应用。该文通过对某铁路隧道衬砌质量检测中,遇到的各种衬砌质量缺陷地质雷达波形图进行解译及分析,总结出隧道衬砌空洞缺陷的几种典型地质雷达波形特征,并对其产生的原因进行了分析,为以后隧道衬砌空洞的检测及治理提供了借鉴。     

地质雷达在基坑勘查中的应用

地质雷达对垂直于异常体走向的探测应用较多,主要用于隧洞岩性完整性检测、地下管线调查以及地下空洞调查等。在地下水位浅、金属干扰严重的基坑中,利用地质雷达进行地下洞体展布情况调查。首先在干扰严重区和洞体出露区进行试验,了解他们的异常特点,再针对各干扰的特点进行数据处理,并总结出针对去除金属干扰的处理流程。将各测线上异常的位置附到测线上形成地下空洞的平面展布图,为地基处理提供依据。     

三维地震与地质雷达在地面塌陷区探查中的应用

地面塌陷是地下矿产采空区常见的地质灾害。通过开展三维地震勘探,选择合理采集参数,经过精细处理解释,可以获得三维地震剖面,从而查明地下采空区平面分布及空间形态。同时运用地质雷达可以精细搜索浅层空洞及隐藏塌陷部分。2种勘查技术有效结合可以较好地掌握地下地质灾害情况,为治理规划及地质灾害防治提供依据。     

地质雷达对隧道衬砌空洞检测的正演研究及实例分析

空洞是隧道衬砌中的一种常见病害,威胁着隧道建设和运营。地质雷达在隧道衬砌检测中是一种无损、高效、可靠的方法。该文利用时域有限差分法(FDTD)的地质雷达正演模拟gprMax3. 0版软件,对不同的空洞进行了数值模拟,详细阐述了正演过程,并且结合工程实例进行了综合分析,认为gprMax模拟地质雷达检测空洞是准确、可行的,模拟结果能够为衬砌空洞判别提供参考。     

探地雷达在地下防空洞探测中的应用

本文简述了探地雷达技术的基本原理及其在阜新高德东山探测防空洞的应用.通过探地雷达对目标体的检测,分析了地下空洞的雷达波组异常特征,准确地探测出了防空洞的具体位置.经开挖验证,与地下空洞实际位置相吻合,为确保建楼地基的稳定提供了技术支持.     

探地雷达在探测路基地下空洞中的应用

简要介绍了探地雷达探测地下空洞的基本原理,并通过永连公路中探地雷达探测地下空洞的实际应用,说明探地雷达探测空洞的应用效果.由此说明探地雷达在路基勘查中具有广阔的应用前景.     

地质雷达探测城市地下空洞案例分析

该文选取典型工程案例,从测区地质地貌、水文地质条件、地层岩性及地球物理特性等方面,分析总结了三维和二维地质雷达系统在城市道路地下空洞探测工作中的应用.经钻孔和孔内摄像验证,地质雷达探测效果良好,可为城市地质病害超前预报、风险评估和综合治理提供服务.     

基于地质雷达探测的煤矿井筒渗漏水治理技术研究

针对煤矿辅运大巷井壁渗漏水问题,首先运用地质雷达探测技术,探明巷道井壁周边的裂隙发育情况和井壁混凝土结构缺陷,根据探测结果,制定了“堵防排结合,综合治理”的总体方案。现场采用深浅孔注浆堵水、施工放水孔排水及井壁抗渗处理等措施治理后,通过地质雷达进行复查,复查结果以及实际观测均表明巷道井壁渗漏水得到了有效治理。     

高密度电法和地质雷达在安徽某隧道岩溶探测中的应用

为查明安徽某公路隧道上方岩溶发育情况,采用高密度电法、地质雷达与钻探相结合的方案,进行“岩溶发育区—岩溶发育点位”两层级勘察,基于拟三维电阻率断面判定隧道上方岩溶发育区范围,针对岩溶区布设地质雷达测网,圈定地下空洞发育位置及规模,辅以钻孔验证。结果表明,高密度电法拟三维电阻率反演结果可清晰显示岩溶发育位置和岩性变化界面,在此基础上,地质雷达可对浅层岩溶发育位置及规模进行精细勘探。     

基于小波变换时能密度法的隧道空洞充填物识别研究

灰岩地区隧道修建过程中,制约安全高效建设的最主要因素是隧道掘进工作面前方的不良地质情况,加之溶洞、断层与破碎带等不良地质具有较强的隐蔽性,如何提高隧道短距离超前地质预报的判释水平显得尤为重要。为便于对地质雷达信号图谱特征进行定量解释,开展了基于时域有限差分法的正演模拟与室内物理模型实验。在小波变换与奇异性检测原理的基础上,构造了与地质雷达发射子波波形相似度高的雷达小波基,添加到小波分析工具箱中,提出了一种新的基于雷达小波基的小波变换时能密度法,将其应用于空洞充填物正演模拟与模型实验地质雷达信号的定量识别,并与波形分析法、Db4小波变换法和雷达小波变换法的识别结果进行比较。研究结果表明,波形分析法虽能有效识别空洞充填物的尺寸大小,但需通过反射系数等先验知识来确定空洞充填物的界面反射位于波峰或波谷;Db4小波变换模极大值法易得到地质雷达信号奇异点,但奇异点的提取位置与不同小波基的时频局部化特征有关,Db4小波变换法识别结果的相对误差约15%;雷达小波变换模极大值法与小波变换时能密度法的识别效果均较好,但小波变换时能密度法的分辨率更高,且不需选择最优尺度。当空洞充填物的尺寸大于电磁波波长时,小波变换时能密度法识别结果的相对误差小于5%。     

深埋采场压架切顶诱发井下泥石流形成机理与防控

灰岩地区隧道修建过程中,制约安全高效建设的最主要因素是隧道掘进工作面前方的不良地质情况,加之溶洞、断层与破碎带等不良地质具有较强的隐蔽性,如何提高隧道短距离超前地质预报的判释水平显得尤为重要。为便于对地质雷达信号图谱特征进行定量解释,开展了基于时域有限差分法的正演模拟与室内物理模型实验。在小波变换与奇异性检测原理的基础上,构造了与地质雷达发射子波波形相似度高的雷达小波基,添加到小波分析工具箱中,提出了一种新的基于雷达小波基的小波变换时能密度法,将其应用于空洞充填物正演模拟与模型实验地质雷达信号的定量识别,并与波形分析法、Db4小波变换法和雷达小波变换法的识别结果进行比较。研究结果表明,波形分析法虽能有效识别空洞充填物的尺寸大小,但需通过反射系数等先验知识来确定空洞充填物的界面反射位于波峰或波谷;Db4小波变换模极大值法易得到地质雷达信号奇异点,但奇异点的提取位置与不同小波基的时频局部化特征有关,Db4小波变换法识别结果的相对误差约15%;雷达小波变换模极大值法与小波变换时能密度法的识别效果均较好,但小波变换时能密度法的分辨率更高,且不需选择最优尺度。当空洞充填物的尺寸大于电磁波波长时,小波变换时能密度法识别结果的相对误差小于5%。     

浅述探地雷达在某地区地下通道抢修工程中的应用

地质雷达是浅部地球物理勘探中的一种高分辨率、高效率、实时的探测方法,且具有较强的抗干扰能力,用于确定地下介质分布,对地表覆盖条件下确定地下空间分布具有一定的效果。以某南充地区地下通道渗漏抢修工程为背景,主要阐述在地下空间范围人行道与地下工程及相邻受影响的土体地段上进行空洞及异常区的探测,获取了各探测剖面的解析图像,对结构的密实性及形成空洞识别进行了分析,在实践中为救灾工程提供了参考依据,也为类似抢修工程起到借鉴作用。     

宋新庄煤矿主斜井井筒周边空洞探测技术研究

由于地下空洞的影响,宋新庄煤矿地面发生塌陷。为研究主斜井井筒外围地下空洞的分布情况,本文采用探地雷达对主斜井顶底板及侧帮外侧进行探测。由于受到人文噪声和井筒支护材料的影响,探地雷达图像中包含干扰信息。通过二维经验模态分解算法压制干扰信息,得到真实的图像特征。经过钻孔验证,探地雷达解释结果与主斜井井筒外围空洞的实际情况基本相符。     

地质雷达在铁路路基病害治理中的探测应用

在既有运营铁路线段,路基病害带有一定隐蔽性,直观现象为线路局部或分段下沉,影响铁路运营安全。病害显现之前,路基土体内部已存在空洞、通道、砟囊、积水等异常介质体,给行车安全构成严重隐患。北京局管理京九线路基近年来在路基病害治理中引进并使用了地质雷达在粉砂土质路基病害探测这一先进测试技术,对异常路基进行了治理前后的检测,发现了该路段存在的性状,并对其病害治理后路基抽检探测,通过雷达成像分析,证实病害治理效果,具有过程简单、可操作性强、资料准确等优点。是岩土工程既有地基病害探测的有效方法。     

三维车载阵列雷达在机场道面检测中的应用研究

近年来,随着国内机场兴建、扩建、改建,机场跑道的道面厚度检测、道路病害调查引起了高度重视。三维车载阵列雷达作为一种快速、连续、无损、准确的探测手段,越来越广泛地运用在道面破损、地下空洞的检测中。应用实验表明,以三维车载阵列雷达为主要手段,配合其他验证手段,既可以提供无损高效的路面裂缝成因分析,也可以对道路下方空洞、脱空、不密实区进行探查并提供合理化建议。     

基于GprMax的隧道衬砌非接触式检测模拟研究

在隧道工程中,用探地雷达检测衬砌质量是一种较为先进的手段,但是常规的雷达检测方法是贴壁检测,存在着检测效率低、安全隐患大的问题。因此,本文提出了非接触式检测的方法,利用基于时域有限差分法的GprMax软件结合Matlab编程对隧道中常见的钢筋检测、二衬厚度、空洞等病害做了的非接触式正演模拟。通过建立"空白"模型对雷达图像进行后处理,得到了与空气距离的关系式、在一定空气距离下雷达反射强度与电导率的关系式,非接触式检测的雷达病害图谱,对隧道非接触式检测的研究具有一定的参考价值。     

地下管线及油污泄漏地质雷达正演模拟研究

在地下空间建设开发过程中,由于施工挖坏地下管线导致的工程事故频发,因此对地下管线及其泄漏物进行监测和评估具有重要意义。通过建立理想条件下地层结构模型,采用基于时域有限差分法（FDTD）的GPRMax程序,通过MATLAB编程对不同地下管线及油污泄漏情况进行地质雷达正演模拟,通过频谱分析得出管线及油污在雷达图像上的典型特征信号,给出了地下管线及油污泄漏的地质雷达探测信号分析基本原则。结合工程实例,验证了地下管线及油污泄漏地质雷达探测正演模拟和分析原则的可靠性。研究有助于对地下管线及油污泄漏实测雷达图像的解读,为相关工程应用提供参考。     

沪昆高铁雪峰山隧道基床质量检测雷达技术

沪昆高铁雪峰山隧道的衬砌结构承载有高水压力,基床及仰拱的施工质量对运营安全有重大意义。应用地质雷达探测技术,对隧道基床混凝土质量进行了检测,研究了隧道内岩溶洞穴治理地段基床混凝土质量无损检测的方法及地质雷达的应用技术,研究了隧道内基床底部虚渣、围岩破碎注浆加固状况、衬砌结构缺陷的雷达图像特征,研究了隧道施工质量无损检测中雷达技术存在的问题。