地质雷达技术应用简介

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1、地质雷达技术应用要点1国内外地质雷达技术与应用现状2工程质量检测中的地质雷达技术3岩溶勘察中的地质雷达技术地质雷达自上世纪70年代开始应用至今将近30年了，其应用领域逐渐扩大，在考古、建筑、铁路、公路、水利、电力、采矿、航空各领域都有重要的应用，解决场地勘查、线路选择、工程质量检测、病害诊断、超前预报、地质构造研究等问题。在工程地球物理领域有多种探测方法，包括反射地震、地震CT、高密度电法、地震面波和地质雷达等，其中地质雷达的分辨率最高，而且图象直观，使用方便，所以很受工程界信赖和欢迎。地质雷达的应用领域工程场地勘察地质雷达最早用于工程场地的勘查，包括重要工

2、程场地、铁路与公路路基，用以解决松散层分层和厚度分布，基岩风化层分布，以及节理带断裂带等问题。有时也用于研究地下水水位分布，普查地下溶洞、人工洞室等。在粘土不发育的地区，使用中低频大功率天线，探查深度可达20m-30m以上。在地震地质研究中，地质雷达也用于研究隐伏活断层分布，效果很好。地质雷达最早用于工程场地的勘查，包括重要工程场地、铁路与公路路基，用以解决松散层分层和厚度分布，基岩风化层分布，以及节理带断裂带等问题。有时也用于研究地下水水位分布，普查地下溶洞、人工洞室等。在粘土不发育的地区，使用中低频大功率天线，探查深度可达20m-30m以上。在地震地质研

3、究中，地质雷达也用于研究隐伏活断层分布，效果很好。工程场地勘察场地勘察场地勘察图像松散层下隐伏灰岩顶面岩溶陷落洞考古考古是地质雷达应较早的领域，在国内外有很多成功的实例，如意大利罗马遗址考古、中国长江三峡库区考古等项目都应用了雷达技术。利用雷达探测古建筑基础、地下洞室、金属物品等。考古探察古渠道与遗址在现今城市改造中，有时也需要了解地下管网，如电力管线、热力管线、上下水管线、输气管线、通信电缆等，这对于地质雷达是很容易的。目前地质雷达为地下管线探测发展了高分辨3D探测系统及软件，如PATHFINDER雷达、RIS-2K/S等雷达都可以胜任这类工作，不但可探测

4、到水平位置分布，还可以确定其深度，得到三维分布图。地下管网探测地下管网探测工程检测近年应用来领域急速扩大，特别是在中国的重要工程项目中，质量检测广泛采用雷达技术。铁路公路隧道衬砌、高速公路路面、机场跑道等工程结构普遍采用地质雷达检测。用于检测衬砌厚度、脱空和空洞、渗漏带、回填欠实、围岩扰动等问题。检测厚度精度可达厘米级。工程质量检测工程质量检测混凝土与围岩界线空隙空洞4090140cm混凝土衬砌砌砂岩夹泥岩隧道衬砌检测对于浅表的金属矿化带、断层蚀变带以及掌子面附近的金属矿化带，可以用地质雷达探测。矿化带金属及氧化物、硫化物富集，电磁性质差异明显，电磁波反射清

5、晰，可为找矿体供参考。以下是山东界诃金矿寻找断裂蚀变带金矿的例子。金属矿化带勘查寻找金属矿化带随着西部大开发进程的加快，西部的公路、铁路、水电等建设项目增多，大部分建设在高山峡谷地区，隧道工程数量巨大。为保证隧道施工中的人员、设备安全，保证工期和质量，节约经济投资，需要进行隧道地质超前预报。目前的超前预报是采用地震、雷达探测与地质研究相结合的办法。地震预报掌子面前100m左右，地质雷达预报20-30m范围内。目前阶段预报的准确率不等，很大程度上依赖于经验。下边是公路隧道掌子面上地质雷达的探测预报纪录。隧道超前预报隧道超前预报地质雷达通常是工作反射方式下，如果

6、选用发射与接收分离型的天线，就可以工作在透射方式下，进行电磁波CT成像。跨孔天线、100MHz加强形天线、低频杆式天线都可以这样使用。用雷达记录电磁波的时程，包含了电磁波的走时和振幅值，可以同时进行电磁波速与衰减成像。这种方法对于探查断裂带、密集节理带、含水带、金属含矿带、溶洞空洞都非常有效。下边是在金川龙首矿的一个电磁波探测实例。电磁波透射CT电磁波透射CT图像美国有一个将地质雷达用于水资源调查的例子。用雷达调查河水的深度和流速，评估水资源。他的观测设计得很巧妙。探测不用船，而是将雷达天线用钢索吊在河面上，横跨河流断面移动，测量河床界面反射，确定河流断面水

7、深度分布。同时，使用10GHZ频率天线测量河面水流速度，计算河水流量。用雷达测水深容易理解，用雷达测流速有些鲜为人知。雷达测速与流速计的测量结果非常一致。该例说明只要灵活运用，地质雷达的用途是无穷的。地表水资源调查河床深度调查河床断面微波测量河水表面流速河水流速分布地质雷达用于金属矿含量检测也是一个奇想。将高频天线吊在传送带上方，传送带上物件、样品、矿石从天线下边通过，反射强度的高低与金属含量有关。地质雷达用于矿石调查金属矿化度分布地质雷达技术在欧美地区很受重视，每年都召开国际讨论会，2002年第9届地质雷达国际讨论会于4月29日到5月2日在美国加利福尼亚州

8、的SantaBarbara召开。由美国的GSSI公司