人工挖孔桩底不明采矿空区探地雷达探测

采用探地雷达对某建筑场地人工挖孔桩进行探测,以探明桩端5倍桩径深度范围内基岩中是否有不明采矿空区存在。现场探测采用环形反射剖面法,运用EKKO PRO探地雷达系统,采用主频为200MHz的天线进行探测,取得桩底10m以上的有效探测深度。地质雷达探测记录能清晰、准确地反映人工挖孔桩底部及旁侧5倍桩径深度范嗣内采矿空区的存在及顶面埋深,但难以判别桩底空区与桩底的相对位置关系。     

探地雷达在调查地下人工构(建)筑物中的应用

运用探地雷达对武汉市汉阳区月湖一建筑场地下人工混凝土基础以及青山区某公寓建筑场地地下人防工程进行探测定位。通过工程实例,从探测原理、技术方法、成果分析等方面,介绍了在城市工程建设中探地雷达在调查地下人工构(建)筑物中的成功应用。对探地雷达剖面的处理分析,圈定了测区内多块建筑场地地下混凝土结构的平面分布范围,为建设工程的地基处理设计和桩基施工定位提供重要资料;探地雷达剖面不仅能精确显示人防工程的平面边界位置,而且还能反映人防工程的内部结构特点。     

基于电阻率法的沿海地区浅表富气土层含气特征探测试验分析

我国东南沿海及长江三角洲地区浅部软土层中赋存大量生物质气体,给地下工程建设带来严重影响.为查明其分布和响应特征,通过数值模拟方法构建地电模型,对不同条件下富气土层的含气特征进行模拟,并基于模拟结果在杭州某地进行现场探测验证.结果表明,土层富气后地电场响应特征明显,表现为高电阻率异常,随富气土层所在深度增大其地电场响应特...     

一种简易结构地板开槽的多频段内置单极子手机天线的设计

设计了一种应用于GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE 2.3 GHz/WiMax2.5 GHz/LTE 2.6GHz多频段移动通信制式的内置单极子手机天线.天线整体结构由单馈电双分支平面辐射体和开槽结构的不完全PCB地组成,双分支平面辐射体能够产生3个谐振点,其中的短分支产生2 600 MHz谐振点,长分支产生900 MHz谐振点,短分支和长分支共同作用产生1 900 MHz谐振点,开槽PCB地延长地板的电流路径,从而降低了低频谐振点,增加天线带宽.天线整体结构尺寸为115 mm×60 mm×6 mm,其中天线辐射体尺寸为50 mm×15 mm×6 mm.所设计的天线结构紧凑、简单,易于制作,满足移动手机天线的设计要求.使用Ansoft HFSS仿真软件设计和优化天线结构,并制作实际的测试模型.实验测量结果和仿真结果一致性较好,表明了此天线结构设计的准确性.     

多频雷达技术在公路隧道路基病害精细探测中的应用研究

交通高等级公路隧道长期超负荷运载,受大型重车的作用以及隧道地基变形沉降的影响,路面沥青层损坏频繁,而沥青层损坏频繁往往是路基层内部结构存在病害所导致。由于公路隧道路基结构的复杂性,其养护标准更高,对隧道路基层病害探测的精细程度提出了更高的要求。对于路基层内部病害的探测,探地雷达具有全面、快速、无损、分辨率高等优点。本文将不同频率的探地雷达天线进行有机组合,应用于某公路隧道的路基病害精细探测中;结合三维可视化交互解释技术,立体直观地展示了隧道路基层分层、地下病害分布等情况,为后续公路隧道的保养和维护提供科学依据。     

高密度电法和瞬变电磁法在转龙湾煤矿富水区探测中的应用

为防治转龙湾煤矿Ⅱ-3煤层开采发生矿井水害,采用高密度直流电法和瞬变电磁法综合探测煤矿富水区,能弥补高密度直流电法探深浅、瞬变电磁法存在浅层盲区的不足,同时兼顾浅部和深部的富水区勘探要求。首先通过两种物探数据的反演对比,得到研究区内L1、L2、L3三条高密度测线位置200 m以浅不同深度电性分布特征,结果基本一致,降低了物探解释多解性。然后据此对全区进行物探综合解释,发现Ⅱ-3煤层顶、底板存在多处与围岩有明显电性差异的相对低阻异常区域,结合地质和钻孔资料,将其推测为砂岩富水地段,其低阻成因很可能是砂岩裂隙含水所致,而富水区的高阻特征则很可能是砂岩弱含水和不含水的反映。最后基于以上电性特征,在研究区内成功圈定出7处富水区域,结合水文资料,认为其中4处富水区表现为中等富水性,其他3处表现为弱富水性,这些富水区的分布受层内断层所控制。本次研究对矿区煤层的顺利开采有重要的指导意义。本次研究对矿区煤层的顺利开采有重要的指导意义。     

基于GprMax的地下管线探地雷达图像正演模拟

探地雷达是一种适用浅层目标探测的地球物理方法,具有使用场景多元化、无损探测、高分辨率和抗干扰能力强等特点.为快速掌握地下管线在探地雷达下的响应特征,给准确查明城市复杂区域的管线探测提供技术指导,文章使用GprMax正演模拟软件对不同的管线形态、管线材质、管线埋深、管径、管线填充物质、管线空间位置及不同天线频率下的管线响...     

地空频率域电磁系统在小煤窑勘查中的应用

为实现金谷煤矿小煤窑采掘边界圈定，采用地空频率域电磁系统开展小煤窑采空积水区的勘查试验工作。实际勘探中设计124条南北方向测线，利用无人机搭载探测天线进行电磁数据的连续采集。通过数据处理与解释，获得了测区内地下50~300 m范围内的视电阻率剖面。根据相对低阻异常的分布情况，圈围出两个煤窑采空积水区疑似位置。经过与实际煤层采掘资料对比，圈定的1处低阻异常区域下方存在高度充水的采空区。研究结果证明了地空频率域电磁系统在小煤窑勘查工作中的可行性及有效性。     

音频大地电磁法在秭归盆地页岩气资源调查评价中的应用

在秭归盆地页岩气资源调查评价中,为了了解区内页岩层主要目的层的分布范围和埋藏深度,采用音频大地电磁法进行探测。首先利用音频大地电磁法具有不受高阻层屏蔽、对低阻层分辨灵敏、勘探深度大及适合山区勘探的特点,在野外数据采集过程中,采取了有力的技术措施,确保了数据采集质量;然后在数据处理时利用了先进的反演程序,由经验丰富的地球物理工作者,结合地质资料进行综合解释。探测成果基本查明了评价区内页岩层主要目的层的分布范围和埋藏深度,为页岩气地质参数钻孔的布设提供了有用的基础地质资料。结果表明,在页岩气资源调查评价过程中,利用音频大地电磁法进行探测,可以较好地了解区内页岩层目的层的空间分布情况,其探测效果明显,技术上可行,探测成果可为今后开展页岩气勘探开发提供借鉴依据。     

夏垫断裂北段浅部构造的高分辨率地震反射勘探研究

夏垫断裂是北京东部的一条活动断裂,研究该断裂的分布、性质、活动状况可以完善和优化城市规划,减小地质灾害的破坏.高分辨率地震反射勘探是调查活动断层的一种重要的地球物理方法,能够得到从深度几十米到几千米的地下构造信息.为探明夏垫断裂北段浅部构造,在北京马坊镇南部布置了一条东西向的高分辨率地震反射勘探测线.采用小道间距,中间激发,可控震源激发的方式,克服了城市地震勘探的不利条件,获得了高信噪比的浅层地震剖面,清晰反映了夏垫断裂在第四系底部基岩附近造成的地层错断,确定了该断裂的位置.地震反射时间剖面揭示,夏垫断裂在测区内是一条高倾角、错断至近第四纪内部的活动断裂.断裂性质为正断层,视倾角较陡,断距由深至浅逐步减小,在地震时间剖商到0.1s上超浅层时,本次地震勘探已经不能分辨断层两侧地层的错动.     

基于反褶积的探地雷达高分辨率处理方法

为了降低探地雷达探测过程中衰减、频散及其他干扰所造成的影响,提出一种基于反褶积技术的探地雷达高分辨率处理方法.该方法建立在地层系统响应模型基础之上,通过从原始记录中求取地层频谱校正因子,对原始记录的频谱进行校正,达到改善探地雷达剖面记录,提高探测分辨率目的.地层频谱校正因子决定了地振频谱校正方法应用效果的好坏,通过研究因子的求取和选择方法,对比分析校正前后的频谱和剖面情况,同时与尖脉冲反褶积和带通滤波的应用效果做比较,结果表明:地层频谱校正方法相对于传统的尖脉冲反褶积和带通滤波方法更能改善整个剖面的信噪比,提高深部信号的分辨率.     

新乡—商丘断裂延津段浅部地层结构特征研究

新乡商丘断裂是南华北盆地和北华北盆地的分界线,该断裂倾向多变,分段发育,活动性西强东弱.为了查明新乡 商丘断裂延津段的浅部构造特征和最新活动时代,跨延津段断层开展了3条浅层人工地震测线和1个钻孔ZK1探测,获得了高品质的地震反射剖面和钻孔地层柱状图.从地震反射剖面上可见,断裂带在浅部形成"Y"型负花状构造,上断点埋深最...     

一种基于反褶积的探地雷达高分辨率处理方法

为了降低探地雷达探测过程中衰减、频散及其他干扰所造成的影响,提出了一种基于反褶积技术的探地雷达高分辨率处理方法.该方法建立在地层系统响应模型基础之上,通过从原始记录中求取地层频谱校正因子,既而可以对原始记录的频谱进行校正,达到改善探地雷达剖面记录,提高探测分辨率目的.为了更好的了解这种基于反褶积技术的探地雷达高分辨率处理方法,从原理到最后的应用效果都给予了详细的介绍,同时还与尖脉冲反褶积和带通滤波的应用效果做比较,结果表明,地层频谱校正方法相对于传统的尖脉冲反褶积和带通滤波方法更能改善整个剖面的信噪比,提高深部信号的分辨率.     

探地雷达极化探测时域有限差分法模拟效果分析

采用不同天线极化方式进行探地雷达探测时得到的雷达图像是不同的,研究不同属性的目标体在不同极化方式下的雷达信号响应特征,可以指导工作人员在实际应用中对异常的解释。根据天线与测线的分布方向可分为xx,xy,yx,yy四种天线极化方式。本文基于电磁波的极化理论和天线的极化方式,利用时域有限差分法进行正演模拟,分析不同属性不同延伸方向目标体不同极化方式的探测效果。通过模拟分析,无论何种类型的目标体,采用xx和yy天线极化方式比用xy和yx方式得到的雷达信号强度大;对于不同延伸方向的目标体,xx极化方式的信号呈现一定的规律性。已知地下目标体走向和属性时,可采用适当的极化方式和测线来测量;当地下目标体未知时,可根据不同极化测量得到的信号特征来分析地下异常体的属性和走向。     

综合地球物理方法探测地裂缝发育及展布

基于探地雷达法与高密度电阻率法对地裂缝展布及发育特征进行探测的有效性进行了研究,以华北平原中西部某地裂缝发育区为研究对象,结合场地实测资料构造了研究区内典型地裂缝的地质-地球物理特征正演模型,分析了研究区内地裂缝的探地雷达及电阻率的理论响应特征,总结出了不同发育程度及空间展布的地裂缝在探地雷达及高密度电阻率法成果中的组合判识模式,即结合高密度电阻率法与地质雷达探测成果对地裂缝的平面展布进行定位,在此基础上利用高密度电阻率反演成果对地裂缝的发育程度及延深进行识别。理论及实验结果表明,利用上述两种方法组合探测地裂缝的展布及延展特征是高效、可行的,发挥了各自的优势,压制了单一地球物理方法的多解性。     

滑坡勘查中的并行电法异常特征及立体表达

为精准可视化掌握野外滑坡体空间发育形态及各区域电性响应特征,本次研究现场采用并行电法探测技术对某研究区内的滑坡体开展断面式电阻率快速扫描,进一步对实测数据进行带地形电阻率反演,最后对多组电阻率反演剖面进行融合处理,立体可视化了区内滑坡体空间发育形态及其规模.结果表明:研究区浅部覆盖层与下伏基岩之间存在明显的电性差异,其...     

边坡滑动范围和深度的探地雷达勘定

针对某港口堆场竣工即发生滑坡的工程案例,运用快速无损的探地雷达设备,对滑动区范围和滑动深度进行探测.探讨滑坡区内外土层的探地雷达探测机理,分析推断滑坡区域和滑坡深度.探地雷达探测推断的该工程滑坡范围、滑动面深度与现场静力触探试验结果和圆弧滑动稳定计算得到的滑动面基本吻合.应用探测结果设计的加固工程运行正常,说明了探地雷达方法探测滑动范围的有效性,可为滑坡治理设计提供科学依据.     

近岸海域浅地层剖面数据处理技术及应用

浅地层剖面探测技术是应用声学原理高效获取海底浅部地质结构的探测技术,在海洋科学研究、海洋工程调查中发挥着重要作用。本文针对近岸海域浅地层剖面随机噪声和多次波发育的问题开展研究,首先分析了发育成因和影响因素,在此基础上,采用空间域滤波和频率域滤波相结合的方式对随机噪声衰减,通过中值滤波法对浅地层剖面影像的预处理,消除孤立、随机的噪声点;再采用二维矩形预测算子在频率域滤波,滤除噪声频带,衰减背景噪声,提高信噪比;然后,利用一次波与多次波之间的周期相关性,采用改进型的预测反褶积对多次波处理,并给出预测算子长度和预测步长的选取方式,提高浅地层剖面数据成像质量。在近岸海域实际工程应用中,通过本方法和常规方法的效果对比发现,本方法可有效衰减随机噪声,压制多次波效果明显,展示更多隐藏的海底管线和浅部地质结构,说明了本方法的有效性、可靠性和实用性。     

基于探地雷达的植物根系探测研究进展

植物根系在植物的生长发育、生态系统功能以及碳循环过程中具有重要作用,需要了解根系的直径大小、生物量、空间分布和三维构造等参数.传统的植物根系的探测方法具有破坏性,费时费力,而探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)作为一种较新的地球物理方法,以其特有优势广泛应用于植物根系的探测.首先介绍了利用探地雷达探测植物根系的基本原理,然后对植物根系的制图、植物根径大小的估算、根系生物量的估算等几个方面的应用进展进行了综述,并从探地雷达系统、根系性质和土壤性质等不同角度探讨了影响探地雷达在植物根系探测中的主要因素,同时指出目前研究中的不足之处,今后的研究工作应侧重于探地雷达探测植物根系的作用机理及提高其在野外真实条件下的探测能力,以期为探地雷达在植物根系探测中应用的深入和推广提供思路.     

煤岩散射特性对探地雷达探测煤岩界面的影响

为了让采煤机滚筒沿着煤岩分界面开采,采用探地雷达方法进行煤岩界面探测.建立了煤岩界面的分层介质模型,结合雷达方程分析了雷达波在该模型中的散射规律,提出了煤岩界面雷达回波强度计算方法,并进行了大量的数值仿真,分析了煤岩电参数和天线对探测深度的影响.利用LTD-2100型探地雷达在郭庄煤矿进行了相关验证,并对相关数据做出分析.结果表明:在1GHz以下,测试数值可以较好的和理论数值吻合.在文中所列的煤岩样本组合中,可探煤层深度范围为0.3~8.0m.使用该方法可以实现煤层厚度的计算,并为实际应用中天线的选择提供了依据.