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文档简介

1、轨道交通综合实践总结报告姓名:xxx班级:xxx学号:xxxxx日期:2021年1月4日目录1实践总体介绍31.1 实践时间31.2 实践地点31.3 内容概述32实践内容详述42.1 路基填筑质量限制K32Evd42.1.1 地基系数K3042.1.2 动态变形模量Evd82.2 铁路轨道检测技术102.2.1 轨道动力测试102.2.2 线路结构监测132.3 无损检测技术152.3.1 地质雷达153实践总结建议233.1 总结体会233.2 个人建议241实践总体介绍1.1 实践时间本学期每周六上午9点1.2 实践地点Xxxx1.3 内容概述在老师有方案的安排带着下,同学进行了相应的轨

2、道交通综合实验,具体的实验内容包括路基填筑质量限制地基系数K30、动态变形模量Evd,铁路轨道检测技术轨道动力测试、线路结构监测和无损检测技术地质雷达,此外,老师还组织我们参与了一次相关讲座,使我们受益匪浅.2实践内容详述2.1 路基填筑质量限制K30、Evd2.1.1 地基系数K30K30是指用直径为30cm的荷载板进行荷载板试验时,单位面积压力与荷载板相应沉降量之比(MPa/cm),计算时选用的沉降量为0.125cm.属单循环荷载试验.日本最早使用K30进行路基填土压实限制,我国从大秦线(1992年开通)开始使用.1 .试验要求(1)荷载板试验用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混

3、合填料.(2)对于水分挥发快的均粒砂,外表结硬壳软化、或因其他原因表层扰动的土,荷载板试验应置于扰动带以下进行.(3)对于粗、细粒均质土,宜在压实后2-4h内进行.(4)测试面必须是平整无坑洞的地面.对于粗粒土或混合料造成的外表凹凸不平,应铺设一层约2-3mm的枯燥中砂或石膏腻子.此外测试面必须远离震源,以保持测试精度.2 .仪器设备(1)荷载板:荷载板为圆形钢板,具直径为30cm、板厚为25mm.荷载板上应带有水准泡.(2)加载装置.(3)反力装置:反力装置可利用装载的汽车或其他设备装置等,具承载水平应大于最大试验荷载10kN.(4)下沉量测定装置.(5)辅助设备:铁锹、钢板尺(长400mm

4、)、毛刷、疗工泥刀、刮铲、水准仪、铅锤、枯燥中砂、石膏、油、遮阳挡风设施等.3 .试验步骤(1)试验场地准备对已选定的场地测试面进行平整,并使用毛刷扫去松土.当处于斜坡上时,应将荷载板支撑面做成水平面.2安置荷载板1将荷载板放置于测试地面上,为了保证荷载板与地面的良好接触,必要时可铺设一薄层枯燥中砂2-3mm或石膏腻子,用石膏腻子做垫层时,应在荷载板底面上抹一层油膜,然后将荷载板安放在石膏层上,左右转动荷载板并轻轻击打顶面,使其与地面完全接触,与此同时可借助荷载板上水准泡或水准仪调整水平.2安置反力装置:反力装置的支承点必须距荷载板外侧边缘1m以外.3安置加载装置:将千斤顶放置于反力装置下面的

5、荷载板上,利用加长杆或通过调节丝杆,使千斤顶顶端球较座紧贴在反力装置承载部位上,组装时应保持千斤顶垂直不出现倾斜.4安置下沉量测定装置:放置测桥,测桥支撑座应设置在距离荷载板外侧边缘及反力装置支承点1m以外.并按测定荷载板垂直下沉量方式组装测表百分表,三个百分表必须相互呈120.角放置,并且应与荷载板中央保持等距离.3加载试验1为稳固荷载板,预先加0.01MPa荷载,约30s,待稳定后卸除荷载,将百分表读数调至零或读取百分表读数作为下沉量的起始读数.2以0.04MPa的增量,逐级加载.每增加一级荷载,应等该级荷载下的下沉量稳定后,读取荷载强度和下沉量读数.当1min的下沉量不大于该级荷载强度下

6、产生的总下沉量的1%时即可认为下沉已终止.3当总下沉量超过规定的基准值0.125cm,或者荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力,或者到达地基的屈服点时,试验即可告终止图1K30平板载荷测试仪实物图(4)卸荷终止试验后,分三级卸载,每级荷载卸完且变形稳定(稳定标准同加载)后,再卸下一级,直至卸完.4 .试验数据及成果整理(1)试验数据具体试验数据见下表1.表1土质试验数据1丁P百分表读数(mm压力表读数(MPa10020.060.0630.280.3440.550.8950.681.5760.812.3871.033.4181.164.5791.295.86101.467.32111.588.

7、9121.6710.57131.7812.35141.9314.28152.0616.34162.1618.5172.2420.74182.4223.16192.5425.7202.6728.37212.8231.19222.9634.152成果整理1绘制荷载强度与下沉量H曲线通过试验数据计算得到荷载强度,并用荷载强度与相应的下沉量,绘制s曲线,如下列图2.荷载强度与下沉量M曲线0荷载强度b(MPa)00.050.10.150.20.250.3图2土质T-s曲线5152535SLN3)mm量沉下2确定K30标准荷载从-S曲线图上,查出沉降量为0.125cm对应的荷载值.经查,沉降量为0.125

8、cm对应的荷载值分别为:0.11MPa.3计算地基系数K30值地基系数K30值按下式计算:K30二历/Ss式中:K30由直径30cm的荷载板测得的地基系数MPa/cm;os在s曲线中,下沉量为0.125cm时对应的荷载强度MPa;%下沉量基准值,0.125cm.经计算,测试面的地基系数K30值分别为:0.88MPa/cm02.1.2 动态变形模量Evd动态变形模量Evd测试仪用于监控检测路基的承载力,即动态变形模量Evd指标,适用于受动荷载作用的铁路、公路、机场及工业建筑的压实质量监控检测,特别适用于既有线路基、路桥过渡段等场地狭窄地段的压实质量检测.1 .仪器组成动态变形模量Evd测试仪由落

9、锤仪和沉陷测定仪组成,如下列图4.落锤仪包括:挂(脱)钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置、承载板及传感器等.沉陷测定仪包括:信号放大器、微处理器、显示器、打印机及电源等.2 .工作原理动态变形模量Evd测试仪工作原理是:落锤由一定高度自由落下,通过阻尼装置、承载板对路基面产生动荷载,在动荷载作用下,路基面产生沉陷,这种沉陷变形反映了路基土的抗力性能.从理论上讲,路基碾压越密实,承载力越高,沉陷值越小,路基的动态变形模量Evd值越高;反之路基的Evd值越低.路基面在动荷载作用下,产生的沉陷值由传感器转换成电信号,并通过放大器放大、滤波处理、模/数(A/D)转换后,再由数据处理器进行数据处理、计算,最

10、后由液晶显示器(LCD显示和打印机打印测试结果.3 .仪器特点动态变形模量Evd测试仪特点主要有以下几点:(1)测试速度快,检测一点只需约3分钟.(2)操作简便、自动化程度高、试验劳动强度低.(3)体积小、重量轻、安装拆卸方便.(4)不需反力加载设备,特别适用于场地狭窄地段的压实质量检测.4 .试验数据我们在机械楼后草坪进行动态变形模量Evd测试,预冲击和正式冲击各三次后,得到了机械楼后一处草坪(加有局部石子)的动态变形模量Evd值为9.39MPa.具体数据见下列图及下表2.图3实验数据表2机械楼后草坪试验数据冲击顺序沉陷值si(mm)平均沉陷值s(mm)动态变形模量Evd(MPa)12.43

11、3.2249.3922.4032.352.2 铁路轨道检测技术2.2.1 轨道动力测试轨道动力测试主要介绍轨道动力学测试根本原理和系统组成,学习轮轨力、钢轨动弯应力、轨道动位移、结构振动加速度等测试方法.一是,基于在轨道上安装传感原件,测试轨道轮轨力、振动加速度、垂横向位移、动态应力等指标,动态评估轨道受力与变形.二是,整个系统有传感器-数据传输线-采集设备-数据分析系统组成.(测试频率高,精度要求高,所用传感器一般为特制.)1 .试验背景铁路以其大运量、低能耗、平安快捷准时、少污染等优点在运输方式中占有重要地位,但是随着铁路运营所带来的振动与噪声也对装饰物开裂脱落、地基变形下沉和人的生理及生

12、活等方面造成不良影响.铁路的减振降噪主要有采用轨道减振器和弹性短轨枕两种手段.然而,轨道减振器一年衰减较快,约衰减20%,一旦橡胶失效,需成套更换,且受钢轨波磨等因素影响;弹性短轨枕受施工质量、套靴杂物或不密贴、不易检测更换麻烦、轨距和轨底坡调整困难、曲线波浪磨耗等诸多因素限制.迫在眉睫的问题主要有:结构性能参数不明确;支承刚度降低,钢轨位移增大,平顺性;耐久性等.图4现场实验2 .试验目的(1)时域、频域等角度分析结构的减振效果;(2)比照减振与非减振无碎轨道线路的轨道动力学行为3 .试验地点在确定线路后,到测试现场进行调研勘测,确定具体检测断面.本次试验将在结构实验室外钢轨处进行.4 .试

13、验方法(1)加速度测试每个部件上的加速度传感器必须安装在统一的,有代表性的位置上.钢轨加速度测量是先在轨腰和轨底联接圆弧处粘贴一底座,以提供一个水平的安装平面.轨枕加速度测量是先在轨距挡肩平台上粘贴一提供水平安装面的底座.安装外表要求光洁,以保证有足够高的安装频率.根据加速度传感器安装螺丝的尺寸在底座外表套上螺丝孔,再用螺丝将加速度传感器拧紧于底座上.(2)钢轨位移(3)钢轨横向力轮轨力标定设备包括千斤顶、反力架、固定钢丝绳及垫块.垂向力可在试验列车5km/h通过时进行准静态标定,并与人工标定结果复核;横向力标定必须使用标定设备完成.(4)钢轨动弯应力5 5)IMC本方法主要包括德国IMC动态

14、采集仪及LEMO接头等.测试准备时,将IMC设备置于适宜位置,连接屏蔽导线与IMC设备,接头防水绝缘,设置IMC设备各项参数,通过人工触发传感器或临时通过车辆等进行试测,完成系统调试;整理现场,保证测试工作的有序进行.(6)恒流适配器恒流适配器主要用于加速度的测试工作,接线时应注意加速度传感器、恒流适配器与设备通道的一一对应.加速度安装时,应采取举措保持与结构水平面的垂直,保证测试结果的准确.5.评判标准(1)位移过大的轨道竖向位移是引起轨道垂向几何不平顺的主要原因,因此应当对轨道竖向位移进行限制.2轮轨横向力我国?铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定标准?GB559985中,轮轨横向力的限值主要

15、是根据木枕线路道钉所承受的横向力极限或钢轨弹性扣件的横向设计荷载确定,即Q29+0.3Pst危险限度Q019+0.3Pst容许限度车轮静荷载取7t,轮轨横向力限值取50kNo3振动加速度?客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见?铁建设20217号轨道振动特性主要测试钢轨、轨枕和道床的加速度:1振动级大致与速度的一次方成正比;2轨道振动主振频率与速度没有太大的关系;3振动在钢轨、轨枕和道床之间高频衰减大,低频衰减少;4钢轨一般为几十到1000g,轨枕为1到100g,道床在1g左右;5实测结果与上述有显著差异时,可认为轨道有异常;6道床振动加速度与轨道不平顺开展有密切的关系,具值过大时有必要考虑

16、轨道结构的强化.4脱轨系数?铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准?TB/T2360.93:Q/P=0.6优Q/P=0.8良Q/P=0.9合格?铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定标准?GB5599.85:Q/P=1.2危险限度Q/P=1.0容许限度止匕外,UIC要求为1.2,德国ICE和日本新干线要求为0.8.5轮重减载率记Q1、Q2为车轮实际载荷,Q为轮对左右两个轮载的平均值,那么Q=Qi+Q2/2,?Q为轨道高度差引起的轮载减少值,那么轮重减载率为:?Qi_(Q-Qi)?Q2_(Q-Q2)QQQQ一般的,第一限度:?QW0.65,第二限度:?Q00.60,第三限度:-Q0.550QQQ2.

17、2.2 线路结构监测线路结构监测主要介绍线路监测的必要性、监测系统的组成、主要监测方法和现场监测案例分析及考前须知.一是,监测涉及铁道、通信工程、计算机技术等多专业的交叉,系统其涉及供电层、传感层、传输层、存储层、应用层等,拓扑结构复杂、维护很关键.二是,光纤传感技术精度和灵敏度高,重量轻,体积小,抗电磁干扰;无零漂,重复性好,防水防潮性能好,长期使用性能稳定.1 .监测背景截止2021年9月底,我国高铁运营里程已到达2万公里.高速铁路的平安平稳运行对轨道提出了极高的要求:一方面,线路里程长、行车密度大、天窗时间短,养护维修任务繁重,要求轨道结构及其线下根底少维修或免维修;另一方面,高速运营条

18、件下,轨道结构不可防止地产生损伤积累、承载水平退化,一旦发生破坏,将影响到列车的平安、平稳运行,造成重大的损失.为保证线路平安平稳,降低养修本钱、合理安排养修周期、全面推进轨道的“状态修,采用科学有效的监测检测方法,实时掌握轨道系统服役状态是关键.正线铺设了5千多组高速道岔,作为铁路薄弱环节之一,运营中较难掌控;采用了大量的桥梁,局部高速道岔也被铺设在桥梁上,综合了无缝线路、无缝道岔、无碎轨道等技术要点,与其下部根底结合还衍生出一系列的技术难点.尽管一系列桥上高速道岔正在服役,然而:目前根底理论研究尚不能完全揭示其相互作用机理,由于设计方法的不完善、材料的不均匀、施工质量的差异、运营中结构和材

19、料的功能的下降,使得桥上道岔服役状态的开展难以通过理论研究所掌控;既有轨道状态评估、预测方法多是针对轨道不平顺,利用动检车轨检数据,对关键地段轨道力学状态如影响胀轨跑道乃至断轨的钢轨应力、导致无碎道床上拱的轨道板应力、引起道岔卡阻的钢轨纵向位移等诸多涉及轨道系统平安的因素无能为力;另外,轨检车仅能在特定时间、特定线路进行测试,既不能实时掌握轨道系统在非天窗点的状态,也不能反响其连续的变化趋势.为了及时掌握和预测铁路轨道服役状态,围绕指标是什么、数据怎么获取、数据怎么用三个问题,国内外进行了一系列的测试、评估、预测方法的研究.2 .监测内容高架站系统综合监测内容主要见下表3.表3高架站系统综合监

20、测内容监测对象高架站监测内容钢轨温度,纵向力尖轨、心轨纵向位移,钢轨-轨道板纵向相对位移钢轨垂、横向位移尖轨心轨密贴性能无碎轨道温度梯度轨道板、底座板应力底座板-桥梁相对纵向位移桥梁温度,梁-梁相对纵向位移其他气温,道岔的整体状态3 .监测方法及其原理监测主要运用光纤光栅传感技术.当一定带宽的光入射到光纤光栅中,折射率周期性分布导致一些特定波长的光反射,反射波长有布拉格(Bragg)公式确定:入门=2neff?AB其中neff为光纤纤芯处等效折射率,A为光栅周期.应力引起布拉格波长的改变是由应力产生的应变实现的,即(T=E?XB=2(A?nes-neff?As)?nes=-(1/2)neff(

21、1-v)R2-vPii?XB=XB(1-P.)沱B=f(9类似的推导波长与温度关系为?XB=XBt;?t?入B=F(?t)2.3无损检测技术2.3.1 地质雷达既有路基无损检测主要运用的电磁波法探测技术是地质雷达GPR(Ground-Penetrating-Radai),即地质雷达法(Geo-radar)、探地雷达法(GeoProbingradar).探地雷达是研究超高频短脉冲电磁波在地下介质中传播规律的一门学科.正弦电磁波的传播特征是探地雷达的理论根底.探地雷达是一种对下的或结构物内部不可见的目标体或分界面进行定位或判别的电磁波探测技术.探地雷达具有以下技术特性,使其在许多领域尤其是工程地质

22、领域的得到广泛应用.(1)它是一种非破坏性探测技术,可以平安地用于城市和正在建设中的工程现场,工作场地条件宽松,适应性强;(2)抗电磁干扰水平强,可在城市内各种噪声环境下工作,环境干扰影响小;(3)具有工程上较满意的探测深度和分辨率,现场直接提供实时剖面记录图,图像清楚直观;(4)便携微机限制数据采集、记录、存储和处理;(5)由于使用了高频率,电磁波能量在地下的衰减较强烈,假设在高导厚覆盖条件下,探测范围将受到限制.雷达探测技术用于地下,是在高频微电子技术的以及计算机数据处理方法迅速开展的近代,才得以极大提升,应用领域也迅速开拓.与探空或通迅雷达技术类似,探地雷达也是利用高频电磁脉冲波的反射探

23、测目的体及地质现象的,它是从地面向地下发射电磁波来实现探测目的,故亦称之为探地雷达或地质雷达(GranndPenetratingRadar,GPR.探地雷达虽然与探空雷达一样利用高频电磁波束的反射来探侧目标体,但是探地雷达探测的是在地下有耗介质中的目的体,因此形成了其独特的发射波形与天线设计特点.据已发表的资料.探地雷达使用的发射波形有调幅脉冲波、调频脉冲波、连续波等;使用的天线有对称振子天线、非对称振子天线、螺旋天线、喇叭天线等.脉冲时域探地雷达输出功率大,能实时监测测量结果,设备可做成便携式等优点,在商用地面探地雷达中,已得到广泛应用.探地雷达探测所使用的中央工作频率在105000MHz范

24、围时窗在020000ns,电磁场以波动形式传播.根据不同的地质条件,地面系列的雷达探测深度约在3050m,分辨率可达数厘米,深度符合率小于土5cm.探地雷达的实际应用范围很广,如:地基和道路下空洞及裂缝等建筑质量探测;石灰岩地区采石场的探测;冰川和冰山的厚度等探测;工程地质探测;煤矿井探测,泥炭调查;放射性废弃物处理调查;水文地质调查;地下埋设物,古墓遗迹等探查;隧道、堤岸、水坝等探测.1.根本原理高频电磁波以宽频带短脉冲形式,通过发射天线被定向送入地下,经存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面,由接收天线所接收.高频电磁波在介质中传播时,其传播路径、电磁场强度与波形将随通过介质的电性特

25、征与几何形态而变化.因此,通过对时域波形的采集、处理和分析,可确定地下分界面或地质体的空间位置及结构.由于地下介质往往具有不同的物理特性,如介质的介电性、导电性及导磁性差异,因而对电磁波具有不同的波阻抗,进入地下的电磁波在穿过地下各地层或管线等目标体时,由于界面两侧的波阻抗不同,电磁波在介质的界面上会发生反射和折射,反射回地面的电磁波脉冲其传播路径、电磁波场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化.因此,从接收到的雷达反射回波走时、幅度及波形资料,可以推断地下介质或管线的埋深与类型.(1)电磁波在介质中的传播速度探地雷达测量的是地下界面的反射波的走时,为了获取地下界面的深度,必须要有介

26、质的电磁波传播速度v,其值为-1/22pe/(TV=-=V1+()+1a236式中:为角频率,a为相位系数,b为导电率(1/?,e为介电系数,卜为磁导率.绝大多数岩石介质属非磁性、非导电介质,常常满足,于是可得Cv=Vr式中:c为真空中电磁波传播速度,c=0.3m/ns;r为相对介电常数.说明对大多数非导电、非磁性介质来说,其电磁波传播速度为相对介电常数.说明对大多数非导电、非磁性介质来说,其电磁波传播速度v主要取决于介质的相对介电常数.(2)电磁波在介质中的吸收特性B决定了场强在传播过程中的衰减速率,探地雷达工作频率高,在地下介质中以位移电流为主,即6/?1,这时B的近似值为(T仙尸彳“2&

27、即B与导电率成正比,与介电常数的平方根成反比.在空气中,(7=0,那么B=0o当“?1时,0=,(7(13/20与6f有关,但与e无关.可见在图导介质或使用高频时,B将增大.(3)电磁波的反射系数电磁波在传播过程中,遇到不同的阻抗界面时将产生反射波和透射波,其反射与透射遵循反射与透射定律.反射波能量大小取决于反射系数R,反射系数的数学表达式:3ri-r2R=-=6.ri+r2常见介质的相对介电常数、导电率、传播速度与吸收系数可参看下表表6常见介质的相对介电常数、导电率、传播速度与吸收系数地F介质桐时介电/救国卡电率词mSZmU出达越理m农里用刘RidBml1aII.J0淡水HQ0.5on施永K

28、03monOJIHIM如5Ol0J5w痢和他21-Mii.i-m0.46九843石灰*0.11n想型5-15MflllJ9hlM和修乱册VI04.加帖上1-IMM0.Ml-3花舟岩44ILOl-t0.B地UI-】$40J1-IOLI*.U14昧3-4.加o.uOJI皆屎.1胤1惘1.O1710PVCMH3Q.I6*J42 .雷达技术的研究及探测仪器的开展利用雷达对空间目标的探测已开展成为一项成熟的技术,并被广泛应用在各种军事及民用领域中.随着人类对自然界熟悉的逐步深化,人们对地下世界的探知要求变得越来越迫切与深入.早在1904年德国人就采用了电磁波探测地下的金属物体,到1956年,J.c.Co

29、o仅提出了应用无载频脉冲雷达探测地下目标.随着科学技术理论与应用实践,瞬态无载频脉冲雷达技术得到了较快的开展,并在70年代中进入了实际应用阶段.我国从80年代中期开始进行探地雷达技术的研究和试验,最初用于军事地雷的探测.经过十几年的研制攻关,在雷达硬件设备、信号处理、目标成像等方面取得重大进展和突破,特别是成功地实现了对地下目标的三维层析成像,大大提升了分辨率和清楚度,使探地雷达在信号处理和成像技术方面进入了世界领先行列.国内外知名的系列主要有:加拿大Sensor&SoftwareInc.,EKKO(Noggin)系列;美国GSSJSIR系列;瑞典MalaGeoscienceInc.,RAMA

30、C(歹U;意大利IDS,RIS系列;中国电磁波传播研究所CRIRPLTD系列等.3 .野外数据采集(1)主要技术参数1)雷达方程详见下列图.-JP,居二H可耳44G二席辿月二必图5雷达方程/AnL2探测距离探测距离与选用的天线频率、地下介质的相对介电常数、电导率相关.对于铜、铁等良导电媒介质,其电导率很大,衰减常数B也很大,因此,电磁波在良导电媒质中传播时,场矢量的衰减很快,电磁波只能透入良导体外表的薄层内电磁波只能在导体以外的空间或电介质中传播,这种现象称为趋肤效应.电磁波透入导体内的深度称为穿透深度,或趋肤深度:注入/2几这说明电磁波进入良导体的深度是其波长的1/2九倍,高频电磁波透入良导

31、体的深度很小.当频率是100MHz时,A0.67X10-3cm.可见,高频电磁波的电磁场,集中在良导体外表的薄层内,相应的高频电流也集中在该薄层内流动.3分辨率分辨最小异常体的水平垂向分辨率为区分一个以上反射界面的水平,与四分之一波长有关,即:B=入/4=v/4f水平分辨率为在水平方向上所能分辨的最小异常体的尺寸,与波的干预原理第一菲涅尔带有关,即:2探地雷达探测的设计每接受一个探地雷达测量任务都需要对目的体特性与所处环境进行分析,确定探地雷达测量能否取得预测效果.1目的体深度是一个非常重要的问题.如果目的体深度超出雷达系统探测距离的50%,那么探地雷达方法就要被排除.雷达系统探测距离可根据雷

32、达探距方程进行计算.2目的体几何形态尺寸与取向必须尽可能了解清楚.目的体尺寸包括高度、长度与宽度.目的体的尺寸决定了雷达系统可能具有的分辨率.关系到天线中央频率的选用.如果目的体为非等轴状,那么要搞清目的体走向、倾向与倾角,这些将关系到测网的布置.目的体的电性介电常数与导电率必须搞清.雷达方法成功与否取决于是否有足够的反射或散射能量为系统所识别.当围岩与目的体相对介电常数分别为ri与er2寸,目的体功率反射系数的估算式为:3ri-r2R=-=ri+r2一般来说目的体的功率反射系数应不小于0.01.4围岩的不均一性尺度必须有别于目的体的尺度,否那么目的体的响应将淹没在围岩变化特征之中而无法识别.

33、5测区的工作环境必须搞清.当测区内存在大范围金属构件或无线电射频源时,将对测量形成严重干扰,此外测区的地形、地貌、温度、湿度等条件也将影响到测量能否顺利进行.3测网布置测量工作进行之前必须首先建立测区坐标,以便确定测线的平面位置.1管线方向,测线应垂直管线长轴;如果方向未知,那么应采用方格网.2目的体体积有限时,先用大网格小比例尺初查,以确定目的体的范围,然后用小网格、大比例尺测网进行详查.网格大小等于目的体尺小.3对基岩面等二维体进行调查时,测线应垂直二维体的走向,线距取决于目的体沿走向方向的变化程度.4测量参数选择测量参数选择适宜与否关系到测量的效果.测量参数包括天线中央频率、时窗、采样率

34、、测点点距与发射、接收大线间距.1天线中央频率选择.天线中央频率选择需兼顾目的体深度与目的体的尺寸,一般来说,在满足分辨率且场地条件又许可时,应该尽量使用中央频率较低的天线;2时窗选择.时窗选择主要取决于最大探测深度hmax单位:m与地层电磁波速度v单位:m/ns.时窗w单位:ns可由下式估算:W=1.32hmax/V3采样率选择.采样率是采样点问的时间问隔.采样率由尼奎斯特Nyquist采样定律限制,即采样率至少应到达记录的反射波中最高频率的2倍.大多数探地雷达系统,频带与中央频率之比为1:1,即发射脉冲能量覆盖的频率范围为0.5-1.5倍中央频率.这就是说反射波的最高频率约为中央频率的1.

35、5倍,按Nyquist定律,采样速率至少要到达天线中央频率的3倍.为使记录波形更完整,Annan建议采样率为天线中央频率的6倍.当天线中央频率为fMHz.那么采样率:?t=1000/6f4测点点距选择.在离散测量时,测点点距选择取决于天线中央频率与地下介质的介电特性.为保证地下介质的响应在空间上不重叠,亦应遵循尼奎斯特定律,采样间隔nxm应为围岩中子波波长的1/4,即:v75nx=x4f/fVr在连续测量时,天线最大移动速度取决于扫描速率,天线宽度以及目的体尺寸.SIR系统认为查清目的体应至少保证有20次扫描通过目的体,于是最大移动速度vmax应满足:Vmax扫描速率/20X天线宽度+目的体尺

36、寸5天线间距选择.使用别离式天线时,适中选取发射与接收天线之间的距离,可使来自目的体的回波信号增强,偶极天线在临界角方向的增益最强,因此天线间距S的选择应使最深目的体相对接收与发射天线的张角为临界角的2倍,2hmax其中hmax为目的体最大深度实际测量中,天线距的选择常常小于该数值.原因之一是天线间距加大,增加了测量工作的不便;原因之二是随着天线间距增加,垂向分辨率降低,特别是当天线距S接近目的体深度的一半时,该影响将大大增强.5野外信号采集方式野外信号采集方式主要有剖面法反射观测方式、透射法和宽角法也称共深点法CDP用于求取表层土的电磁波传播速度等.4 .探地雷达图像的数字处理技术探地雷达图像常规的数字处理方法有:预处理点平均、道平均等、数字滤波低通、高通及带通、中值波等、增益调节AGOSEGConst、偏移处理以射线理论为根底的偏移归位方法进行波动方程偏移和屡次叠加技术等.探地雷达图像特殊的数据处理方法有复信号分析

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