地质雷达探测技术优化分析.pdf

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1、四川建筑科学研究第37卷第1期ll6SichuanBuildingScience2011年2月地质雷达探测技术优化分析王继果，董祥，周峰(1．三江学院土木工程学院，江苏南京210012；2．南京工程学院建筑工程学院，江苏南京211167；3．南京工业大学土木工程学院，江苏南京210003)摘要：在探讨地质雷达工作原理及系统结构的基础上，对地质雷达数据采集过程中的技术参数和信号采集方案进行了分析，从而提出了地质雷达采集方案的优化流程，并在不良地质体探测工程中得到了很好的应用。关键词：地质雷达；数据采集；方案优化

2、中图分类号：TU443文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)01一l16—03TheoptimizationanalysisofgroundpenetratingradartechnologyWANGJiguo，DONGXiang，ZHOUFeng(1．SchoolofCi~1Engineering，SanjiangUniversity，Nanjing210012，China；2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，NanjingInstituteo

3、fTechnology，Nanjing211167，China；3．SchoolofCivilEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210003，China)Abstract：Baseonthestudyofprinciple&instrumentscomponentofgeotechnicalradar，thispaperanalysistheparameter＆collectionofdataduringtheprocessofcollectio

4、nofdataandoptimizetheprocessofplanofcolectionofdatawithgeotechniealradar．ThetechnologyisprovedtObeusefulinpractice．Keywords：groundpenetratingradar；collectionofdata；projectoptimization体和地下界面进行扫描，以确定其内部结构形态或0前言位置的电磁技术。其工作原理为：高频电磁波以宽地质雷达信号能够穿透到地下几十米甚至上百频带脉冲形式通

5、过发射天线发射，经目标体反射或米的深度，通过对反射探测波的分析，可很好地研究透射，被接收天线所接收。高频电磁波在介质中传地下深处的地物，在一些特殊的领域能取到意想不播时，其路径、电磁场强度和波形将随所透过的电性到的效果，因而备受人们的青睐。近几十年，地质雷质及集合形态而变化，由此通过对时域波形的采集、达技术有了很大改进，并被广泛地用于研究介质相处理和分析，可确定地下界面或目标体的空间位置对均匀、电阻率比较高的地质环境，如极地冰层、淡或结构状态。水湖泊等。如今，地质雷达技术已应用于岩土工程、目前，国内投入现场检

6、测的地质雷达主要为脉水文及环境地质的研究中1-3]。冲时域类型，分为美国“地球物理测量系统公司”在我国科技工作者多年的探索下，地质雷达在(GSSI)生产的SIR系列和加拿大“探头及软件公我国已有较多的工程探测实例。在地面岩土工司’’(SSI)生产的EKKO系列，其基本组成可分为以程的地质勘查和工程质量检测等多方面得到应用。下4个部分：目前，主要涉及的工程领域有：隧道探测、堤坝探测、(1)天线：其功能是将高频电磁波从地质雷达建筑工程探测、地质灾害勘查、管缆探查和考古探测传输线耦合到传播介质或由传播介质耦合至传输

7、等。线。(2)发射机：其功能是产生所需要功率电频的1原理和系统结构高频电磁波。地质雷达(GroundPenetratingRadar，简称GPR)(3)接收机：其功能是接收微弱的目标信号，并是采用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标将信号放大到可以使用的电频。(4)显示器：其作用是将目标信息显示给用户。收稿日期：2009-11-032地质雷达数据采集的最优化分析作者简介：王继果(1980一)，男，河南南阳人，硕士，讲师，主要从事土木工程的教学与科研工作。地质雷达检测的过程如图1所示，地质雷达数E—mail：

8、w914704025@163．coin据的采集是地质雷达应用的首要工作，它直接影响王继果，等：地质雷达探测技术优化分析117到图像的质量，有时甚至决定了地质雷达应用的成2．1．2地质雷达的探测距离败。地质雷达的探测距离与分辨率是应用中的两个地质雷达所能探测到的目的体的深度称为地质重要参数，直接受天线的中心频率的影响。而地质圈雷达的探测距离，当(S／N)=1时，为最大的探测距雷达应用中最常用的测量方法