探地雷達在地質(zhì)災(zāi)害及地基穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-11-20 10:32
探地雷達作為一種新型的地球物理勘探儀器,其技術(shù)越來越成熟,并具有探測效率高,無損性探測,探測的精度高,抗干擾能力強,使用方便等優(yōu)點,使得雷達技術(shù)的理論研究和實際應(yīng)用都更加深入和廣泛。目前探地雷達廣泛應(yīng)用于隧道檢測、路面檢測、超前預(yù)報及橋梁檢測等領(lǐng)域,而在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用還有許多局限性,主要因為地下地質(zhì)體是一個未知且復(fù)雜的媒質(zhì)體,電磁波對于地下介質(zhì)體的響應(yīng)特征復(fù)雜,這種復(fù)雜性主要體現(xiàn)在波速的變化和圖像重構(gòu)兩大方面。因此,研究這些響應(yīng)特征具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文以此為背景,通過模型實驗研究了電磁波在泥石流堆積體和泥石流重塑柱體中的傳播速度,并在滑坡堆積體現(xiàn)場進行了波速的原位測試,同時詳細分析了電磁波在不同介質(zhì)體中所呈現(xiàn)的圖像特征,最后將前述研究成果應(yīng)用于3個滑坡實例和1個巖溶地基實例中,綜合分析了探地雷達在地質(zhì)調(diào)查中的具體應(yīng)用。本文主要從以下幾個方面展開研究:(1)分析總結(jié)電磁波在地下介質(zhì)體中的傳播規(guī)律及探地雷達探測時的尺寸效應(yīng),給出探地雷達探測時的工作方法及數(shù)據(jù)圖像的解譯手段,為雷達圖像的解譯工作奠定理論基礎(chǔ)。(2)通過對既有的波速求取方法進行總結(jié),以已知深度法為基礎(chǔ),建立實驗...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
測線平行于目標體方向布置
昆明理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文12斷這一波形為目標體反射所致。在圖2.2中,測線沿垂直于目標體的方向布置,在天線行進過程中,管線的橫向尺寸遠遠小于測線長,電磁波可以完全覆蓋管線橫向的幾何邊界。因此,在整個測線上,電磁波的反射經(jīng)歷了域內(nèi)其他介質(zhì)到目標體再到域內(nèi)其他介質(zhì)這一過程,便形成了在目標體位置特有的雙曲線圖像特征,雙曲線的頂點位置就是管線所在的位置。圖2.1測線平行于目標體方向布置圖2.2測線垂直于目標體方向布置探測方向的選擇可以更好的獲取目標體的信息,在已知地下目標體的形狀和排列布置的條件下,要根據(jù)目標體縱橫向的尺寸大小合理確定測線的布置方向。盡量沿目標體的小邊界進行測量,對于實際需要,也可以先沿小邊界進行目標體定位,再沿大邊界綜合確定目標體的形狀和大校這一特征在隧道襯砌質(zhì)量檢測、道路鋼筋鋪設(shè)檢測和地下管線調(diào)查等工作中顯得尤其重要。(3)目標體大小相應(yīng)深度中目標體的尺寸大小決定了探地雷達能否清晰探測出目標體的存在,若是目標體的尺寸過小或過大,雷達天線所接收的回波信號都無法體現(xiàn)目標體的“存在性”,這就要
隔,通常將 1/4 波長作為雷達垂直分辨極限[91]。 水平分辨率是指在水平方向能夠分辨的最小異常體尺寸,通常取為4Fd,通過 Fresnel 帶對其進行描述(圖 2.3),第一 Fresnel 帶直徑可根據(jù)下式計算: Hd2/F=λ (2-1) 式中,λ 為雷達子波波長,H 為異常體埋藏的深度, Fd 為第一 Fresnel 帶直徑。 雷達實際分辨率與探測目標和地下介電常數(shù)差異有密切關(guān)系,差異越大,越容易分辨。工程上,可按深度的十分之一確定分辨率。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巖溶區(qū)富水破碎帶探地雷達頻譜特征研究[J]. 吳昊,楊曉華,溫世儒. 公路交通科技. 2018(12)
[2]基于探地雷達技術(shù)的隧道二襯缺陷探測研究[J]. 尹濤,王瑞燕,高鵬,丁麗華,曹光山. 地下空間與工程學(xué)報. 2018(S1)
[3]不同賦存方式石油污染土實測探地雷達圖像特征分析與評價[J]. 劉倩,郭秀軍,邵帥,王瑩瑩. 地球物理學(xué)進展. 2018(03)
[4]水泥混凝土路面脫空的探地雷達圖像特征分析[J]. 吳秋霜,王齊仁,皮?. 煤田地質(zhì)與勘探. 2018(04)
[5]基于探地雷達解譯的喀斯特坡地表層巖溶帶空間分布特征研究[J]. 彭韜,周長生,寧茂岐,付磊,戴德求,王世杰. 第四紀研究. 2017 (06)
[6]探地雷達的常見干擾和不良地質(zhì)體的超前預(yù)報在隧道工程中的應(yīng)用[J]. 岳全貴,張楊,肖國強,周黎明. 長江科學(xué)院院報. 2017(08)
[7]地質(zhì)雷達在石質(zhì)文物滲水病害探測中的應(yīng)用[J]. 劉劍,鄧世坤,彭濤,李振宇,王浩. 工程勘察. 2017(08)
[8]地質(zhì)雷達在隧道工程探測中的干擾波形特征分析[J]. 劉東坤,吳勇,魏昶帆,金銘,霍宇翔. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(03)
[9]秦巴山區(qū)公路隧道地質(zhì)雷達波識別標志分析[J]. 唐亞森,賴金星,劉厚全,馮志華,周慧. 勘察科學(xué)技術(shù). 2017(02)
[10]基于雷達信號特征點提取的結(jié)構(gòu)物埋深估算方法[J]. 高永濤,徐俊,王艷輝,張院生,謝健陽. 工程科學(xué)學(xué)報. 2016(12)
碩士論文
[1]云南昌寧“9.16”群發(fā)性淺層滑坡與植被關(guān)系研究[D]. 黃恒偉.昆明理工大學(xué) 2017
[2]探地雷達正演和偏移算法研究與實現(xiàn)[D]. 萬星.南昌大學(xué) 2012
本文編號:3507137
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
測線平行于目標體方向布置
昆明理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文12斷這一波形為目標體反射所致。在圖2.2中,測線沿垂直于目標體的方向布置,在天線行進過程中,管線的橫向尺寸遠遠小于測線長,電磁波可以完全覆蓋管線橫向的幾何邊界。因此,在整個測線上,電磁波的反射經(jīng)歷了域內(nèi)其他介質(zhì)到目標體再到域內(nèi)其他介質(zhì)這一過程,便形成了在目標體位置特有的雙曲線圖像特征,雙曲線的頂點位置就是管線所在的位置。圖2.1測線平行于目標體方向布置圖2.2測線垂直于目標體方向布置探測方向的選擇可以更好的獲取目標體的信息,在已知地下目標體的形狀和排列布置的條件下,要根據(jù)目標體縱橫向的尺寸大小合理確定測線的布置方向。盡量沿目標體的小邊界進行測量,對于實際需要,也可以先沿小邊界進行目標體定位,再沿大邊界綜合確定目標體的形狀和大校這一特征在隧道襯砌質(zhì)量檢測、道路鋼筋鋪設(shè)檢測和地下管線調(diào)查等工作中顯得尤其重要。(3)目標體大小相應(yīng)深度中目標體的尺寸大小決定了探地雷達能否清晰探測出目標體的存在,若是目標體的尺寸過小或過大,雷達天線所接收的回波信號都無法體現(xiàn)目標體的“存在性”,這就要
隔,通常將 1/4 波長作為雷達垂直分辨極限[91]。 水平分辨率是指在水平方向能夠分辨的最小異常體尺寸,通常取為4Fd,通過 Fresnel 帶對其進行描述(圖 2.3),第一 Fresnel 帶直徑可根據(jù)下式計算: Hd2/F=λ (2-1) 式中,λ 為雷達子波波長,H 為異常體埋藏的深度, Fd 為第一 Fresnel 帶直徑。 雷達實際分辨率與探測目標和地下介電常數(shù)差異有密切關(guān)系,差異越大,越容易分辨。工程上,可按深度的十分之一確定分辨率。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巖溶區(qū)富水破碎帶探地雷達頻譜特征研究[J]. 吳昊,楊曉華,溫世儒. 公路交通科技. 2018(12)
[2]基于探地雷達技術(shù)的隧道二襯缺陷探測研究[J]. 尹濤,王瑞燕,高鵬,丁麗華,曹光山. 地下空間與工程學(xué)報. 2018(S1)
[3]不同賦存方式石油污染土實測探地雷達圖像特征分析與評價[J]. 劉倩,郭秀軍,邵帥,王瑩瑩. 地球物理學(xué)進展. 2018(03)
[4]水泥混凝土路面脫空的探地雷達圖像特征分析[J]. 吳秋霜,王齊仁,皮?. 煤田地質(zhì)與勘探. 2018(04)
[5]基于探地雷達解譯的喀斯特坡地表層巖溶帶空間分布特征研究[J]. 彭韜,周長生,寧茂岐,付磊,戴德求,王世杰. 第四紀研究. 2017 (06)
[6]探地雷達的常見干擾和不良地質(zhì)體的超前預(yù)報在隧道工程中的應(yīng)用[J]. 岳全貴,張楊,肖國強,周黎明. 長江科學(xué)院院報. 2017(08)
[7]地質(zhì)雷達在石質(zhì)文物滲水病害探測中的應(yīng)用[J]. 劉劍,鄧世坤,彭濤,李振宇,王浩. 工程勘察. 2017(08)
[8]地質(zhì)雷達在隧道工程探測中的干擾波形特征分析[J]. 劉東坤,吳勇,魏昶帆,金銘,霍宇翔. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(03)
[9]秦巴山區(qū)公路隧道地質(zhì)雷達波識別標志分析[J]. 唐亞森,賴金星,劉厚全,馮志華,周慧. 勘察科學(xué)技術(shù). 2017(02)
[10]基于雷達信號特征點提取的結(jié)構(gòu)物埋深估算方法[J]. 高永濤,徐俊,王艷輝,張院生,謝健陽. 工程科學(xué)學(xué)報. 2016(12)
碩士論文
[1]云南昌寧“9.16”群發(fā)性淺層滑坡與植被關(guān)系研究[D]. 黃恒偉.昆明理工大學(xué) 2017
[2]探地雷達正演和偏移算法研究與實現(xiàn)[D]. 萬星.南昌大學(xué) 2012
本文編號:3507137
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