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1地質(zhì)雷達探測原理

地質(zhì)雷達廣泛應用于市政工程、地下設施、考古、地質(zhì)與水文等領域的探測和評估，原理是其主機通過天線由地面發(fā)射電磁波到地下，當電磁波遇到不同電性差異的目標體或不同介質(zhì)的界面時便會發(fā)生反射與透射，反射波返回地面，又被接收天線所接收。此時雷達主機記錄下電磁波從發(fā)射到接收的雙程時間t和幅度與波形資料，通過對圖像進行解釋和分析，確定不同界面及深度、空洞等。

2儀器及測線布置

采用美國SIR-20型地質(zhì)雷達，根據(jù)不同的檢測深度要求配備270MHZ、100MHZ高頻天線。針對雞鳴驛古城內(nèi)的地下通道，城墻進行探測，地下通道的檢測中，測線垂直通道延伸的方向布設，城墻的檢測中，測線沿城墻走向及垂直城墻走向進行探測。

3測量參數(shù)

100MHz天線：測量方式采用連續(xù)測量，時窗范圍：150ns（最大探測深度可達30m），采樣率：512樣點/掃描，掃描率：32掃描/秒，每2m做一探測標志。270MHz天線：測量方式采用連續(xù)測量，時窗范圍：100ns（最大探測深度可達5.0m），采樣率：512樣點/掃描，掃描率：32掃描/秒，每2m做一探測標志，每探測一條另存為一個探測文件。本次探測工作依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）。

4數(shù)據(jù)處理與分析

通過對檢測數(shù)據(jù)進行背景去除、濾波，設置介電常數(shù)、水平均一化等一系列處理，分析確定地下洞室的位置及深度，橫坐標表示探測的水平距離，縱坐標表示距地面的深度。由于空氣與土或與石的介電常數(shù)差異較大，所以當結構中有明顯的空隙或空洞時，地質(zhì)雷達會有明顯的強反射信號。雷達圖像上可以看出兩處空洞的位置、深度和大小，（a）處空洞頂距地面約1.5m，最深處距地面約4.5m，空洞高度約2m；（b）處空洞頂距地面約2.0m，最深處距地面約3.5m，空洞高度約2m。

5結論與建議

地質(zhì)雷達操作簡單，精度高，能對地下空洞、城墻內(nèi)部的裂縫破損進行檢測，工程實例表明，采用地質(zhì)雷達對古建進行勘測是比較準確和可行的，探測效果較好，對古建的評估和加固提供了有力的支持。但是，地質(zhì)雷達還存在一定局限性，隨著探測深度的增大，探測精度降低，進一步影響到探測質(zhì)量，有時會造成誤判，因此建議在古建探測中，地質(zhì)雷達、地震面波等多種無損檢測方式并用，能取得較好的探測效果。

作者：孫建超單位：陜西鐵路工程職業(yè)技術學院