探地雷達(dá)在探查地基和路基方面的應(yīng)用

探地雷達(dá)在探查地基和路基方面的應(yīng)用鐘世航探地雷達(dá)在用于地質(zhì)勘察、考古、工程檢測、公路路面路基檢測等方面已有許多工程實(shí)例，在地基勘察也發(fā)揮了好作用，近來也用來作鐵路路基的檢測。鐵路路基包括添石路堤、路根本體〔用填料或改進(jìn)土分層碾壓〕、路根本體〔用填料或改進(jìn)土分層碾壓〕、基床底層〔用填料或改進(jìn)土〕、基床表層〔用級配砂礫石或級配碎石〕，路堤與橋臺還有過渡段，有路堤下涵洞。它們的厚度、凹凸起伏，以及可能隱伏的問題，可以用探地雷達(dá)來檢測。由于需探查的深度達(dá)4、5米甚至更深，所以多用較低頻的天線，應(yīng)根據(jù)路基的設(shè)計(jì)情況選擇合理頻率的天線。下面引一些雷達(dá)探查的資料供參考。圖1某培訓(xùn)中心大樓根底探地雷達(dá)探測剖面圖1中可以不同的土層的分界面，在左右深處可以看到起伏的粉土層以及透鏡狀的土體。圖2地質(zhì)雷達(dá)用于建筑地基的環(huán)境評價(jià)一例圖2中可見地下掩埋的建筑廢料的堆積邊界。圖3用灰度圖表示的探地雷達(dá)記錄圖3中可以清楚地分辨不同層面的反射同相軸。但是也請注意，此圖犯了一個(gè)錯(cuò)誤，同時(shí)用了反射時(shí)和深度作縱座標(biāo)。由于不同層的波速是不同的，不能用同一波速計(jì)算不同層的深度，亦未作偏移，此圖犯了概念性的錯(cuò)誤。圖4用波形表示的地質(zhì)雷達(dá)探查資料圖5以灰度方式表示地質(zhì)雷達(dá)剖面圖4、5中反映了基巖和其上方土層的反射。這樣標(biāo)縱座標(biāo)是正確的。圖6干砂和濕砂分界面及基巖面的雷達(dá)反射圖像由于水的介電常數(shù)〔81〕遠(yuǎn)高于其它介質(zhì)，因此濕砂外表對雷達(dá)波會強(qiáng)烈反射。圖6清楚地反映了濕砂層的上界，其反射甚至掩蓋了基巖面的反射。但也請注意，圖6同時(shí)用了反射時(shí)和深度作縱座標(biāo)，也是錯(cuò)誤的。溶洞、涵洞等有限大小物體的雷達(dá)反射同相軸是一條雙曲線，這是很容易識別的，圖7是示意剖面圖和在這兩個(gè)隧道上方實(shí)測的雷達(dá)剖面。下列圖左邊的兩組雙曲是近地表的管子和電纜的反射。圖7管子、電纜和隧道上方的雷達(dá)剖面圖但實(shí)際上，一些有限大小物體上方測的雷達(dá)剖面圖像有時(shí)更復(fù)雜，圖8是在礦坑上方、圖9是在一水泥管上方的雷達(dá)實(shí)測剖面圖。請注意，此2圖同時(shí)用反射時(shí)和深度作縱座標(biāo)也是錯(cuò)的。圖8在礦坑的上方實(shí)測的雷達(dá)剖面圖像圖9在一水泥管上方的雷達(dá)剖面圖像在地面上作雷達(dá)剖面還要注意地面和其上方物體可能帶來的干擾。其中有地形的干擾，有天線上方物體的干擾，也有我們工作中間的問題造成的干擾。在工作中要做現(xiàn)場記錄、要隨時(shí)注意著顯示屏上的圖像。圖10是雷達(dá)天線指向性、圖11～1是幾種干擾的圖像。圖10雷達(dá)天線發(fā)射的指向性圖11天線上方樹的干擾圖12雷達(dá)剖面通過陡坎地形的干擾圖13雷達(dá)