地质雷达操作规程

1、地质雷达法检测操作规程1 1、地质雷达法适用范围地质雷达法可用于地层划分、 岩溶和不均匀体的探测、 工程 质量的检测， 如检测衬砌厚度、 衬砌背后的回填密实度和衬砌内 部钢架、钢筋等分布，地下管线探查及隧道超前地质预报等。2 2、地质雷达主机技术指标：（1 1）系统增益不低于 150dB150dB；（2 2）信噪比不低于 60dB60dB；（3 3）采样间隔一般不大于 0.5ns0.5ns 、A/DA/D 模数转换不低于 1616 位；（4 4）计时误差小于 1ns1ns；（5 5）具有点测与连续测量功能，连续测量时，扫描速率大于 6464 次/ / 秒；（6 6）具有可选的信号叠加、实时滤波

2、、时窗、增益、点测与 连续测量、手动与自动位置标记功能；（7 7）具有现场数据处理功能，实时检测与显示功能，具有多 种可选方式和现场数据处理能力。3 3、地质雷达应符合下列要求：（1 1）探测体的厚度大于天线有效波长的 1/41/4 ，探测体的宽度 或相邻被探测体可以分辨的最小间距大于探测天线有效波第一 聂菲儿带半径。（2 2）测线经过的表面相对平缓、无障碍、易于天线移动。（3 3）避开高电导屏蔽层或大范围的金属构件。4 4、地质雷达天线可采用不同频率的天线组合， 技术指标为：（1 1）具有屏蔽功能；（ 2 2）最大探测深度应大于 2m2m；（ 3 3）垂直分辨率应高于 2cm2cm。5 5、

3、现场检测（1 1）测线布置1 1、隧道施工过程中质量检测应以纵向布线为主，横向布线 为辅。纵向布线的位置应在隧道的拱顶、左右拱腰、左右边墙和 隧道底部各布置一条；横向布线可按检测内容和要求布设线距。 一般情况线距 8 812m12m 采用点测时每断面不少于 6 6 点。检测中 发现不合格地段应加密测线或测点。2 2、 隧道竣工验收时质量检测应纵向布线，必要时可横向布 线。纵向布线的位置应在隧道拱顶、 左右拱腰和左右边墙各布一 条；横向布线线距8 812m12m 采用点测时每断面不少于 5 5 个点。 需确定回填空洞规模和范围时，应加密测线和测点。3 3、 三线隧道应在隧道拱顶部位增加 2 2

4、条测线。4 4、 测线每 5 510m10m 应有一历程标记。（ 2 2）介质参数的标定： 检测前应对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定， 且每座隧道不少于一处， 每处实测不少于 3 3 次，取平均值为该隧 道的介电常数或电磁波速。当隧道长度大于 3km3km 衬砌材料或含 水率变化较大时，应适当增加标定点数。（3 3）标定方法：1 1、在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量;2 2、在洞口或洞内避车处使用双天线直达波法测量；3 3、钻孔实测。（4 4）求取参数的条件：1 1、标定目标厚度一般不小于 15cm,15cm,且厚度已知；2 2、标定记录中界面反射信号应清晰、准确。（

5、5 5）标定结果的计算：1 1、介质的相对电导系数（E）和电磁波速度（v）按下式 计算：Er= = （0.3t/2d0.3t/2d ）2v = = （2d/t2d/t ） x 10109式中 t t:电磁波双程旅行时间（nsns）d d:标定目标体的厚度（m mv:电磁波的传播速度（m/nsm/ns）2 2、参数的采取：篮家岩隧道设计图纸电磁波在各种围岩的波速序号围岩岩性岩石坚硬程度岩体纵波速度（Km/S）代表段洛1白云岩较软岩3.2 4.1K43+206-K43+2602白云岩较软岩3.4 4.4K43+260-K44+1003白云岩、灰岩、变质砂岩较坚硬岩3.5 3.9K44+170-K4

6、5+020、 K45+140-K47+2004白云岩、灰岩、变质砂岩极软岩K44+100-K44+170、K45+020-K45+140、K47+100-K47+2005千枚岩较软岩2.7 3.6K47+200-K48+500常见介质的物理参数介质电导率（S/m）介电常数 （相对值）速度(m/ns)衰减系数（dB/m）空气010.30纯水-4-210 3X10810.0330.1海水4810.01103冰3.20.170.01雪（湿）4 120 .09 0.15花岗岩（干）10-850.150.01 1花岗岩（湿）10-370.10.01 1玄武岩（湿）10-280.15(干)安山岩2O.21

7、凝灰岩6O.12大理岩60.12石灰岩7(6)0.11(0.12)灰岩（干）-91070.110.4 1灰岩（湿）-22.5X1080.4 1砂（干）10-710-3460.150.01砂（湿）10-410-2300.060.03 0.3粘土 （湿）10-118120.061 300页岩（湿）10-170.091 100砂岩（湿）4X10-26 (4)(0.15 )煤4.50.14 O.15土壤（干）-41.4X102.6 150.13 0.17(r35)20 30土壤（湿）-21.4 5.0X1015 400.095( & 10)-0.15(& 40)土壤（含水 20%）10

8、(4 0.095)(0.05 0.15)士壤（干）4(3 5)0.15(0.13-0.17)肥土150.078混凝土6.40.12聚氯乙烯30.15沥青350.12 0.18铜或铁16 6）测量时窗的确定：测量时窗长度 t t 和采样率 s s 按下式计算:S=2S=2XA t tx xfx xk kx x1010-式中：a:调整系数，一般取 1.5-2.01.5-2.0f f:天线中心频率k k：系数，一般取 6-106-107 7）地质雷达不同天线的探测深度按下式计算：? ?max30/30/ 彷、或？max35/35/ （3式中:所选天线的最大探测深度（ m m）（T T :介质的电导率

9、（s/ms/m）3 ：介质的吸收系数8 8）扫描点数的确定:-3S=2S=2XA t t x f f x k k x 1010-式中: S S:扫描样点数 t t:时窗长度（ nsns）f f: 天线中心频率（ MHzMHz）K K: 系数，一般取 6-106-10（ 9 9） 纵向布线应采取连续测量方式， 扫描速度不得小于 6464 道 （线） ，特殊地段或条件不允许时可采用点测方式，测量点距 不得大于 20cm20cm。6 6、检测步骤:（1 1）根据检测任务及实际情况，选取天线型号; t=t=: :(2d(2d Er1/2/0.3/0.3 ) xa-3表基于应用的天袋频率样品应用典型的最

10、大渾度英尺（米）典型测程（纳秒）1.5 GHz结构混凝土路面,桥面L5(0.5)10-15900 MHz混凝土*浅层土廈古迹3(1)10-20|400 MHz浅层地质，公用设施，环境古迹12(4)20-100200 MHz地质，坏境2?0-S00100 MHz地质（坏境60 (20)300-500安装电池，接通数据线和电源线;（3 3）开机，使仪器处于正常工作状态;（4 4） 标记检测起始位置及桩号，必要时每10m10m 做一标记，直至所要检测的终点；（5 5）设置检测的各种参数，包括起始点桩号、时窗、采样 点数等；（6 6 ）开始检测，检测天线应移动平稳、速度均匀、移动速 度宜为3-5km/

11、h3-5km/h ；（7 7）检测时，应根据移动速度及测段上的标记、主机显示的桩号或距离，随时进行标记或对照，以消除检测距离上的误差;（8 8）记录包括记录测线号、方向、标记间隔以及天线类型（9 9）当需要分段测量时，相邻测量段落接头重复长度不应 小于 1 1m m地质超前预报，重复长度不小于5m5m（ 1 1 0 0）应随时记录可能对测量产生电磁影响的物体 （如渗水、 电缆、铁架等）及其位置；（ 1 1 1 1 ）应准确标记测量位置及桩号。7 7、数据处理及解释：（ 1 1 ）处理要求 原始数据处理前应回放检验，数据记录完整、信号清晰、里 程标记准确。不合格的原始记录不得进行处理和解释。数据

12、处理和解释软件应使用正式认证的软件或经鉴定合格 的软件。比例：波形显示时所占的像素数，比例一般为间隔的 2 2 倍 间隔：波形中心线之间的像素数。叠加：几个扫描信息叠加后，显示为 1 1 个波形。 抽点：跳过几个点后， 显示一个波形。 用于剖面较长的情况。 填充标准：正 - - 表示填充正波，负 - - 表示填充负波。通常默认 为正波。填充大小：一般建议设置 0.0. 表示波形一起跳就填充。 预览：表示波形显示效果。(2)数据处理与解释的流程:I切除记录首尾应頭区点校正|(3)数据处理:确保位置标记准确、无误确保信号不失真，有利于提高信噪比。(4)检测图像解释：解释应在检测区内物性参数和衬砌结

13、构的基础上，按由已知到未知和定性指导定量的原则进行。识别冃标信号1- -冋填密实度判定!丨钢架、钢姑分布判定j计算衬砌厚度11_,丄-亠结棗黑介电讦数或电磁波速|水平滤疥T區直滤波根据现场记录，分析可能存在的干扰位置与雷达记录中异常 的关系，准确区分有效异常与干扰异常。准确读取双程旅行时的数据；(5) 解释结果和成果图件应符合衬砌质量或地质预报检测要求。衬砌界面和地质超前预报的异常界面应根据反射信号的强 弱、频率变化及延伸情况确定。(6)衬砌厚度或探测对象的埋深应由下式确定： 厚度、埋深按下式计算：1/2d=d= (0.3/2d0.3/2d Er)或 d=d= (v t/2t/2 ) x 10109式中：d d：衬砌厚度或埋深(m mE Er:相对介电常数v:电磁波在介质中的传播速度(m/nsm/ns)T T ：雷