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地质雷达检测实例

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管线探测

一、金属管线探测实例

使用400MHz 天线在杭州凯旋路的马路边缘处探测金属自来水管，探测方向垂直于马路。图1－1为实测得到的雷达图，图中红色方框表示自来水管的位置，管线顶部的埋深为1.1米。经过实际开挖验证，该结果和实际情况吻合。

图1－1 金属自来水管探测雷达图

二、PVC管线探测实例

使用200MHz天线在深圳福滨小区测量PVC自来水管道。图2－1为实测得到的雷达图，图中红色框表示PVC自来水管的位置，管线顶部的埋深约为0.75米。

图2－1 PVC自来水管探测雷达图

使用MF天线阵雷达系统在北京百万庄大街探测一处PVC材料煤气管线，图2－2为实测得到的雷达图，其中，左部的红色圆圈标记出的是一污水管，中部的红色圆圈标记出的是一自来水管，右部的红色圆圈为PVC材料的煤气管，抛物线波形的两叶较短，但由于PVC管内是气体，因此反射较强烈，抛物线波形的黑白相间比较明显。

图2－2 PVC煤气管探测雷达图

三、水泥管线探测实例

使用80MHz天线在首钢检测水泥管。图3－1为实测得到的雷达图，图中红色方框表示水泥管的位置，水泥管管顶深度为3.4米，外径600mm，位置如雷达图所示。

图3－1 水泥管探测雷达图

四、电缆探测实例

使用200MHz天线在深圳福滨小区探测电缆。图4－1为实测得到的雷达图，图中电缆及金属管的反映均很明显。

图4－1 电缆探测雷达图

五、铸铁管线探测实例

使用200MHz 天线在北京污水处理厂门外的人行道上进行探测，目的是找出一根铸铁自来水管。图5－1为实测得到的雷达图，图中红色方框表示铸铁管的位置，铸铁管的反映非常明显，深度在1.5米。

图5－1 铸铁管探测雷达图

六、深部管线探测实例

使用40MHz半屏蔽天线在北京花园桥东侧马路边探测热力涵洞。图6－1为实测得到的雷达图，红色方框表示热力涵洞的位置，从图中可以清晰的看到热力涵洞在120纳秒处的反映。

图6－1 热力涵洞探测雷达图

七、地下复杂管线探测实例

探测情况：以下是使用MF天线阵雷达系统在北京市委党校院内进行管线探测的例子，该区域内管线纵横交错，且管线之间相距很近，探测难度很大。扫描方向垂直于管线走向，扫描间隔为两米；后处理软件使用立体结构综合分析软件IDSGRED/IN/ROAD和在CAD2000基础上二次开发出来的自动链接软件IDSGEOMAP。

下图为实测得到的雷达图：

图7－1 L方向（横向）管线雷达图

图7－2 T方向（纵向）管线雷达图

下图是IDSGEOMAP软件自动绘制的地下管线分布图。

IDSGEOMAP软件自动绘出的管线分布图

图7－3 IDSGEOMAP软件自动绘制的管线分布图

由上图中各管线的埋深、雷达图上估计出的管径大小、并结合现场的实际情况，可以确定管线的种类：

从左至右分别是：煤气，电缆，自来水，两条电缆，污水管和两条热力管线；

从上到下分别是：污水管，电力，自来水，雨水，电力和热力管线。

地质探测

一、地下空洞探测实例

探测情况：使用25MHz非屏蔽天线在北京门头沟区鹰山公园内，做隧道洞口探测试验。探测位置：鹰山2号铁路隧道洞口上方的山顶位置；探测方向近似垂直于隧道的走向；探测目的为测试25MHz非屏蔽天线探测地下空洞的效果。后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。

图1－1为实测得到的雷达图，图中紫色方框表示隧道洞口的位置，延迟时间约为190纳秒，估计埋深约10米左右。

图1－1 隧道洞口探测雷达图 图2－1 断层探测雷达图

二、地下断层探测实例

探测情况：使用40MHz半屏蔽天线在云南省昆明市探测著名的西山区断层，该断层所在地为云南省交通职业技术学院地质学实习基地，该断层也经过了该校十几年的踏勘和检测，从外观上来看，该区域砂岩和灰岩的分界面十分清楚，肉眼可见，且沿断层一带有落水洞呈串珠状分布，为典型的断层。后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。

图2－1为实测得到的雷达图，图中红线为采集标记线，红色方框表示断层所在位置，从雷达图上看，不仅断层的反映良好，而且对不同的岩性也有较好的反应，探测深度有效达31米。

三、公路前期地质勘探实例

探测情况：由于云南省华宁—盘西国家一级公路的某地段为盘山路，当地技术设计部门为了改进设计方案，需要对该地段岩层中的断裂进行定性定量的分析，于是我们应用探地雷达技术，使用40MHz半屏蔽天线对该地段进行了探测，为设计和施工提供了指导。由于设计方的要求，我们的最大检测深度设置较小。后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。

图3－1 公路地质勘探雷达图

图3－1为实测得到的雷达图，从雷达图上可以清楚地看到断裂的走向，图中红线表示采集标记线，蓝色方框表示断裂的位置。

40MHz非屏蔽天线探测雷达图

在意大利一个采石场应用40Mhz天线，图中蓝圈内标示出一个断裂带。

图中蓝圈中标出两个断裂带。

四、污水池探测实例

探测情况：使用80MHz屏蔽天线探测南京扬子石化污水处理池。当时的污水池旁边，德国公司在进行施工，由于各种降水及支护措施处理的不当，导致了扬子石化投巨资修建的污水处理池出现了不均匀沉降。有的污水池内已经出现了细小的裂缝。南京工业大学检测中心采用了人工现场查找裂缝，静力触探等一系列土工办法，效果不是很理想，得不到直观的认识，因此采用探地雷达方法进行探测。后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。

图4－1 污水池探测雷达图 图4－2 污水池探测雷达图

图4－1为实测得到的雷达图，从雷达图上可以看到明显的扰动情况。图4－2为实测得到的雷达图，图中褐色方框表示在深度1～1.5米的范围内的一掏空区，这一判断最后与静力触探的结果相吻合。

公路探测

一、沥青路面厚度探测实例

1、探测情况：使用1600MHz天线在天津路面厚度检测，后处理软件使用的是数据绘图与分层分析软件IDSGRED/Layer。

图1－1 沥青路面探测雷达图

图1－1为实测得到的雷达图，图中红线表示沥青层分界面，厚度约为8厘米；蓝线表示基层分界面，厚度约为12厘米。

2、使用博泰克RIS 1600MHz天线在江西固原检测路面厚度。下图为使用layer软件处理后所得雷达图像。图中红色区域为沥青层，绿色区域为路基层。

二、混凝土路面厚度探测实例

探测情况：使用1600M天线在江西婺源县探测混凝土路面厚度，后处理软件使用的是数据分析软件Greswin2。

图2－1 混凝土路面厚度探测雷达图。

图2－1 为实测得到的雷达图， 图中红线表示混凝土板与土层的分解面，混凝土板厚度约为23cm。

三、公路病害探测实例

以下为使用RIS雷达检测公路典型病害剖面影像图：

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地质雷达在广西铁路隧道质量检测中的应用

地质雷达在广西铁路隧道质量检测中的应用

第１７卷第３期　２０１１年７月　铁道运营技术　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＶＯｌ　１　７　ＮＯ　３　Ｊｕｌｙ　２０１１　

地质雷达在广西铁路隧道质量检测中的应用　

李青燕　，曾召田　，张锦锦　

（１．湖南省水丁环地质工程勘察院，工程师，湖南长沙４１０００２；广西大学土木与建筑工程学院，　２．博士研究生；３．硕士研究生，广西南宁　５３０００４）　

摘要：地质雷达检测具有连续、无损、快速、高精度等优点，是目前迅速发展且效果显著的无损检测方　法之一。简要介绍了地质雷达的检测原理和检测中注意事项；结合地质雷达在广西铁路隧道检测　的　程实例，分析了隧道检测中的常见质量问题与典型雷达图像特征，表明地质雷达在广西铁路　隧道质量检测中具有良好的应用效果。　关键词：地质雷达；铁路隧道；衬砌质量；脱空；钢筋；检测　中图分类号：ＴＵ４４３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６—８６８６（２０１１）０３—０００４—０４　

隧道的施工质量关系到铁路的安全运营，一直　

是铁路工程建设中极为关键的问题。由于工程地质　条件相对复杂，施工环境较为恶劣，如果施工工艺不　

规范，工序不严谨，铁路隧道极易出现衬砌厚度不　

够、衬砌与围岩贴合不密实、脱空和钢筋数量不足等　质量问题。如何发现这些质量隐患，并采取相应的　

解决措施，已成为急需解决的问题。　

上世纪９０年代以来，铁路工程建设中开始应用　地质雷达技术检测隧道衬砌和挡墙的工程质量。经　

过十几年的发展，这种技术在铁路隧道质量检测中　

已被广泛采用。利用地质雷达探测隧道的衬砌厚　度、密实情况、钢筋的数量和分布，取得了良好的检　

测效果。　近几年，广西掀起了铁路建设的新浪潮。本文　

结合广西铁路隧道检测中的工程实例，简要介绍地　质雷达的检测原理、现场检测注意事项和数据处理　

方法，并分析隧道检测中遇到的常见问题和典型雷　

达波形图像，表明采用地质雷达对广西铁路隧道衬　砌混凝土质量进行检测具有良好的效果。　

探地雷达探测地裂缝的几个实例

探地雷达探测地裂缝的几个实例

探地雷达探测地裂缝的几个实例

李远强

【摘 要】由于地裂缝的形成原因多样,宽度小,展布特征特殊,采用探地雷达进行地裂缝探测,一般很难达到良好的探测效果.通过探地雷达在地下采空、活动断裂、地下水超采等3种不同原因产生的地裂缝上进行探测并取得较好波形图像的实例,介绍了从天线配置、测线布置到资料处理、图像解释等工作流程,总结了不同成因类型地裂缝的探地雷达波形特征.通过实地探孔、探槽验证,说明探地雷达法探测结果准确,探测结果准确反映了地裂缝深部的发育状况和发现新的地裂缝,对分析地裂缝的成因和机理提供了科学依据.%As ground fissures are characterized by

varied geneses, small width and special distribution, the utilization of

Ground Penetrating Radar ( GPR) for ground fissure exploration can hardly

attain ideal exploration result. Exemplified by relatively good waveform

images obtained in GPR exploration of ground fissures of three different

geneses ( underground mining-out, active faults and groundwa-ter over-exploitation) , this paper describes the working procedure from antenna

arrangement, survey line deployment to data processing and image

interpretation, and sums up GPR waveform characteristics of ground

地质雷达技术在某铁路隧道质量检测中的应用

地质雷达技术在某铁路隧道质量检测中的应用

２６０　福建地质Ｇｅｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｆｕｊｉａｎ　第３期　

地质雷达技术在某铁路隧道质量检测中的应用　

石利锋　

（福建省建设工程物探试验检测中心，福州，３５００１１）　

摘要地质雷达作为一种数据质量好、抗干扰性强和准确高效的先进技术在铁路隧道质　量检测中得到了广泛的应用。以福建省某铁路隧道工程质量检测实例，介绍地质雷达的探测原　理，阐述地质雷达技术在隧道衬砌、仰拱等部件质量检测中的应用。　

关键词　地质雷达　铁路隧道　质量检测　

地质雷达铁路隧道检测技术是在铁路隧道的局部建设过程中或建成后，利用先进的地质　

雷达对隧道部件进行无损检测，通过科学的检测评价，用定性和定量指标来评价铁路隧道的　

工程质量，发现铁路隧道病害，为采取措施消除铁路隧道安全隐患提供依据。　

１地质雷达方法原理　

地质雷达（Ｇｒｏｕｎｄ　Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ　Ｒａｄａｒ，简称ＧＰＲ）天线发射频率为１２．５～２　５００　ＭＨｚ　

的脉冲电磁波信号，当电磁波信号遇到不同的媒质界面时产生反射和为透射，天线接收反射　

回电磁波信号，根据反射信号到达时间、振幅强度等参数推断出目标物体的位置、结构、形　

态等。在实践应用中，地质雷达法适用于检测衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度和衬砌内部　

钢架、钢筋分布等　］。　

由电磁波的理论得知，电磁波在介质中传播，当电磁波从一种介质进入另一种介质的时　

候，由于两种介质介电常数不同，波阻抗也不同，在两种介质分界面上会产生反射电磁波，　

根据电磁波可以分析波阻抗差异和发生变化的位置。电磁波的传播取决于物体的电性，物体　

的电性主要有电导率和介电常数，前者主要影响电磁波的穿透（探测）深度，后者决定电磁　

波在该物体中的传播速度。不同的地质体（物体）具有不同的电性，在不同电性的地质体的　

分界面上，都会产生回波　］。　

在隧道质量检测中使用的地质雷达天线主频一般相对较高，遇到的介质多为无磁性且以　

位移电流为主的介质。因此，在计算电磁波在地下介质中的传播速度时只需考虑介电常数的　

地质雷达在检测“T”型梁混凝土浇筑质量中的应用

地质雷达在检测“T”型梁混凝土浇筑质量中的应用

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　科技视界　科技・探索・争鸣　

地质雷达在检测“Ｔ＂型梁混凝土浇筑质量中的应用　

赵建刘晨　（中交国通公路工程技术有限公司，河南南阳４７３０００）　【摘要】分析了地质雷达的工作原理，详细了解“Ｔ”型梁混凝土浇筑的密实度及均匀性，确定混凝土内部是否存在空洞、离析等质量缺陷。　【关键词】地质雷达；…Ｔ’型梁；检测；质量　０引言　地质雷达无损检测技术是通过雷达天线对被测混凝土进行扫描　根据雷达扫描图像来判定混凝土内部是否存在质量缺陷。　１工作原理　地质雷达Ｇｒｏｕｎｄ　Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ　Ｒａｄａｒ（ＧＰＲ）是探测地下物体的地质　雷达的简称。是利用超高频电磁波探测地下介质分布，它的基本原理　是：发射机通过发射天线发射中心频率为１２．５Ｍ至１２００Ｍ、脉冲宽度　为Ｏ．１　ｎｓ的脉冲电磁波讯号　当这一讯号在被测物体中遇到探测目标　时．会产生一个反射讯号　直达讯号和反射讯号通过接收天线输入到　接收机．放大后由示波器显示出来。根据示波器有无反射汛号。可以判　断有无被测目标：根据反射讯号到达滞后时间及目标物体平均反射波　速。可以大致计算出探测目标的距离。　而采用地质雷达对混凝土密实度、均匀性检测是利用发射天线向　混凝土检测部位发射广谱、高频电磁波．当电磁波穿透不同种介质或　差异界面后，经过（介电常数、电导率、磁导率）差异界面时将发生折射　和反射现象．同时介质对传播的电磁波也会产生吸收、滤波和散射作　用　利用天线接收来自探测对象的反射波或折射波信号分析并做记　录．采用相应的雷达信号专业处理软件进行数据处理分析．然后根据　处理后的数据图像结合探测条件及物理特征进行分析判断解释　２实例分析　本公司于２０１３年５月２８日．对某高速公路某桥存在梁端翼缘板　与腹板连接位置产生裂缝以及翼缘板边缘混凝土存在离析情况等缺　陷的１—３＃“Ｔ＇，型梁进行混凝土密实度、均匀性检测，数据经过软件处　理及综合分析，并通过钻取芯样进行验证，验证结果与地质雷达检测　分析结果基本一致。　本次检测使用设备为美国ＧＳＳＩ公司生产的ＳＩＲ一２０地质雷达．对　上述存在外观缺陷的“，ｒ’，型进行检测．使用高频天线频率为１６００ＭＨｚ　和９￣ＭＨｚ。　每片“Ｔ”型梁的长度为３０米．在存在外观缺陷的在梁顶翼缘板部　位左右对称布置２条了探测线　按测线位置对粱板左右两侧分别进行　了扫描．扫描得“Ｔ’＇型梁扫描图形０米至３米、７米至９米以及２６．５米　至３Ｏ米处波形出现不均匀突变．波形较混乱．与正常波形反差很大。　结合“Ｔ”型梁外观情况及按理论将扫描所得的雷达图像进行了分　析，分析结果为０　３ｍ范围梁体顶部混凝土不均匀，相对不密实．表面　较粗糙．骨料不均且有细纹裂缝产生：７～９ｍ范围顶部混凝土不密实、　均匀性差、表面有离隙、麻面。细纹裂缝横纵交替开裂；２６．５２３０ｍ范围　顶部不密实、不均匀性严重、谷料均匀性极差，有多条明显裂缝、离隙、　蜂窝、麻眼严重，表面非常粗糙，端头处有补填混凝土迹象。　对存在缺陷的位置进行了钻芯取样加以验证．结果所取出的芯样　普遍存在空洞、离析、蜂窝、裂缝等现象，“Ｔ”型梁内部实际质量情况与　地质雷达检测分析的质量情况及位置基本一致　３结论　采用地质雷达对某高速公路某桥存在外观质量缺陷的３片“Ｔ”型　梁板进行的检测．并通过软件对雷达扫描图形进行的处理及理论分析　后所得的检验结果，与在缺陷部位钻芯取样所得的结果基本一致。可　以看出地质雷达在检测“Ｔ”型梁混凝土浇筑质量方便具有快速、准确　的优点，是一项值得推广的无损检测技术。ｅ　【参考文献】　［１］王超，常银生．探地雷达在混凝土缺陷检测中的应用［Ｊ］．山西建筑，２００８，３４（２８）．　［责任编辑：杨扬］