探地雷达在岩溶勘察中的应用

1、贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute探地雷达在岩溶勘察中的应用探地雷达在岩溶勘察中的应用贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute-2- 交流内容交流内容v 前言前言v 原理简介原理简介v 工程实例工程实例v 结论结论贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation pl

2、anning and surveying design institute-3-一、工程概况一、工程概况 花溪花溪2号大桥位于贵州省贵阳市环城高速公路号大桥位于贵州省贵阳市环城高速公路k29+796k29+996，桥面净宽，桥面净宽2-11.75米，全长米，全长200m，为，为20+140+20箱箱形拱桥。大桥横跨花溪水库支流后河，桥区地层为上覆冲洪形拱桥。大桥横跨花溪水库支流后河，桥区地层为上覆冲洪积层、残坡积层，下伏基岩为三叠系下统大冶组薄板状、片积层、残坡积层，下伏基岩为三叠系下统大冶组薄板状、片状灰岩，层间偶夹钙质泥岩及泥岩。桥位及附近地段表生岩状灰岩，层间偶夹钙质泥岩及泥岩。桥位及附

3、近地段表生岩溶沿岩层面、节理面发育，形成深约溶沿岩层面、节理面发育，形成深约0.52.0米溶沟、溶槽，米溶沟、溶槽，陡坡处零星分布岩溶溶洞，桥位处于岩溶发育区，存在隐伏陡坡处零星分布岩溶溶洞，桥位处于岩溶发育区，存在隐伏岩溶危害的可能性较大。岩溶危害的可能性较大。 贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute一、工程概况一、工程概况全貌全貌贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and

4、 surveying design institute花溪花溪2 2号大桥工程地质照片号大桥工程地质照片桥位下隐伏岩溶桥位下隐伏岩溶岩石褶皱岩石褶皱贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute-6-交流内容交流内容v 前言前言v 原理简介原理简介v 工程实例工程实例v 结论结论贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute-7-l雷

5、达主要由主机、天线和界面单元组成，其中天雷达主要由主机、天线和界面单元组成，其中天线又包括发射端和接收端两部分。雷达系统采集数线又包括发射端和接收端两部分。雷达系统采集数据时，天线的发射端向下发送以球面波形式传播的据时，天线的发射端向下发送以球面波形式传播的电磁波，同时，天线的接收端接收具有不同电介质电磁波，同时，天线的接收端接收具有不同电介质特性的介质的反射回波，经光纤传输到终端连接的特性的介质的反射回波，经光纤传输到终端连接的计算机上，实时显示雷达图像。电磁波在介质中传计算机上，实时显示雷达图像。电磁波在介质中传播时，其路径、波形将随所通过的介质的电性质和播时，其路径、波形将随所通过的介质

6、的电性质和几何形态的不同而变化。当目标体为面反射时，雷几何形态的不同而变化。当目标体为面反射时，雷达图像上显示的是与反射界面相一致的一条曲线，达图像上显示的是与反射界面相一致的一条曲线，当目标体为点反射时，其雷达图像上显示的是一个当目标体为点反射时，其雷达图像上显示的是一个抛物线，或为双曲线的一支。目标体的深度可由公抛物线，或为双曲线的一支。目标体的深度可由公式式 求得。求得。 二、原理简介二、原理简介rtctvd22贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute

7、地 面基 岩1234567891011trttrr二、原理简介二、原理简介雷达探及成像测示意图雷达探及成像测示意图 贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute-9- 交流内容交流内容v 前言前言v 原理简介原理简介v 工程实例工程实例v 结论结论贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute-10-l过过k29+774左左50米至

8、右米至右50米、米、k29+791左左50米至右米至右50米米、k30+000左左54米至右米至右46米各布置米各布置1条横断面测线；条横断面测线；l沿沿k29+982k30+000右右5.5米、米、k29+983k300+008左左1米、米、k29+985k30+046右右4米各布置米各布置1条纵断面测线。条纵断面测线。三、工程实例三、工程实例测线布设测线布设 贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute-11-三、工程实例三、工程实例l牛郎关岸：根据探地雷达

9、图像，牛郎关岸：根据探地雷达图像，主要存在主要存在3个反射区：其中在个反射区：其中在k29+791右右35米、深米、深15米，电磁波米，电磁波反射强烈，呈弧形，为溶洞；剖反射强烈，呈弧形，为溶洞；剖面内其余未见明显电磁波强反射面内其余未见明显电磁波强反射。 成果解释成果解释 贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institutek29+791右右35米探地雷达影像图米探地雷达影像图 k29+791右右35米电性米电性-地质解释图地质解释图 三、工程实例三、工程实例贵州省交

10、通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute三、工程实例三、工程实例l金竹镇岸：根据探地雷达图像，主金竹镇岸：根据探地雷达图像，主要存在两个反射区：其中在要存在两个反射区：其中在k30+000左左18米、深米、深14.2米，电磁波米，电磁波反射强烈，波形杂乱，推断为裂隙反射强烈，波形杂乱，推断为裂隙发育，可能存在溶洞。剖面内其余发育，可能存在溶洞。剖面内其余未见明显电磁波强反射未见明显电磁波强反射 。成果解释成果解释 贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研

11、究院guizhou communlcation planning and surveying design institutek30+000左左18米探地雷达影像图米探地雷达影像图 三、工程实例三、工程实例工程地质纵断面图工程地质纵断面图 贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute-15- 交流内容交流内容v 前言前言v 原理简介原理简介v 工程实例工程实例v 结论结论贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcat

12、ion planning and surveying design institute（1）通过采用探地雷达进行岩溶勘察，提高了勘察）通过采用探地雷达进行岩溶勘察，提高了勘察精度，加快勘察速度，达到预期勘察效果；精度，加快勘察速度，达到预期勘察效果；（2）地质雷达探测中要求探测目的体与周边介质的）地质雷达探测中要求探测目的体与周边介质的介电常数存在明显差异，且电性相对稳定，电磁波反介电常数存在明显差异，且电性相对稳定，电磁波反射信号明显；探测目的体埋藏不宜过深，并与埋深相射信号明显；探测目的体埋藏不宜过深，并与埋深相比应具有一定规模；比应具有一定规模； （3）地质雷达直接利用基岩表面探测岩溶，可探测）地质雷达直接利用基岩表面探测岩溶，可探测到规模较小的洞隙；到规模较小的洞隙； 四、结论四、结论贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研究院guizhou communlcation planning and surveying design institute现场操作照片现场操作照片贵州省交通规划勘察设计研究院贵州省交通规划勘察设计研