地下空洞的探地雷达图像解释技术研究

1、LOGO地下空洞的探地雷达图像地下空洞的探地雷达图像解释技术研究解释技术研究Contents探地雷达探测地下空洞的理论基础探地雷达探测地下空洞的理论基础1地下空洞的地质地下空洞的地质-地球物理模型及其土体缺陷特征地球物理模型及其土体缺陷特征2地下空洞的异常波形特征分析及识别地下空洞的异常波形特征分析及识别3结论与建议结论与建议5已知地下空洞的案例分析已知地下空洞的案例分析4前言前言v近年来各个城市对地下空洞和道路塌陷问题的重视程度越来越高，纷纷采用探地雷达探测技术开展常规化、制度化的市区道路地下空洞普查，并已经取得明显成效。v当前的探地雷达图像解释方法存在较大的主观性和不确定性，缺乏对地下空洞

2、异常波形的标准化认知和识别技术，解释结果往往不能令人信服。v地下空洞探测行业的成熟和发展需要通用的完整的地下空洞的GPR图像解释方法和技术。1 探地雷达探测地下空洞的理论基础探地雷达探测地下空洞的理论基础v探地雷达采用电磁波方法探测具有介电性差异的两种地下介质的分界面v完全充气型空洞的顶界面反射波的反射系数约为+0.5v完全充水型空洞顶界面反射波的反射系数约为-0.5)R 2121（反射系数1 探地雷达探测地下空洞的理论基础探地雷达探测地下空洞的理论基础v当探地雷达的电磁波经过正常土体与地下空洞等缺陷土体的分界面时，会产生较强的反射v根据反射波特征可以确定地下空洞等缺陷土体的平面位置、埋深、分

3、布范围等特征v结论：探地雷达方法是探测地下空洞的有效方法。2 地下空洞的地质地下空洞的地质-地球物理模型地球物理模型及其土体缺陷特征及其土体缺陷特征v 地下空洞在横断面方向上一般表现为近似矩形或梯形形态v 自上而下依次为脱空区、破碎带、空洞区、塌落土体堆积区（不密实区）、底部完好土层v 自左而右依次为沉降区、破碎带、空洞区、破碎带、沉降区。3 地下空洞的异常波形特征分析及识别地下空洞的异常波形特征分析及识别序号序号异常波形异常波形所在区域所在区域波形特征波形特征1正常土层反射波的变化正常土层反射波的变化剖面整体水平状土层反射波组同相轴在空洞区出现突然中断、缺失2弱反射体特征弱反射体特征空洞区水

4、平状土层反射波组消失或者反射波振幅极小3强反射面强反射面空洞顶界面近于水平状直线的强反射面，垂直方向上强反射区与弱反射区的分界线4断面波断面波空洞区的垂直分界面略向空洞区倾斜的垂直直线，水平方向上弱反射区与强反射区的分界线5低波速区低波速区空洞区上方脱空区，低波速特征，水平状土层反射波波形变宽并向下方拓展6倾斜的水平状反射波和不倾斜的水平状反射波和不规则散射波规则散射波空洞区两侧破碎带和沉降区，破碎带的波形表现为杂乱不规则的散射波，沉降区的波形表现为向空洞区方向倾斜的近于水平状土层反射波组7较大形态的不规则散射波较大形态的不规则散射波空洞区下方土体堆积区，块状孤立体的较大形态的不规则散射波8底

5、部连续的水平状土层反底部连续的水平状土层反射波射波空洞底界面连续的完整的水平状土层反射波，上方为不规则散射波，下方为正常土层水平状反射波9波速异常波速异常空洞区地下空洞充气时为高波速区，其中波形相对变窄；充水时为低波速区，其中波形相对变宽4.已知地下空洞的案例分析已知地下空洞的案例分析v 四川某地的已知地下空洞的探地雷达图像4.已知地下空洞的案例分析已知地下空洞的案例分析v 北京某地的已知地下空洞的探地雷达图像4.已知地下空洞的案例分析已知地下空洞的案例分析v 山西某地的已知地下空洞的探地雷达图像4.已知地下空洞的案例分析已知地下空洞的案例分析v 东北某地的已知地下空洞的探地雷达图像4.已知地下空洞的案例分析已知地下空洞的案例分析v 南京某地的疑似地下充水空洞的探地雷达图像结论与建议结论与建议v探地雷达能够有效探测顶面深度不大于2.0米的浅层地下空洞。v地下空洞具有明确的清晰的可判读的异常波形特征v地下空洞的主要异常波形包括水平同相轴中断异常、弱反射体异常、断面波异常、两侧破碎沉降区异常、上方脱空区异常、下方土体堆积区异常、波速异常等v综合分析地下空洞的各种异