社會發(fā)展帶來人口增加城市進程加快,使地鐵、管廊、土建等基礎建設快速發(fā)展。對地下空間的開發(fā)力度越來越大,因此需要有依據(jù)的對地下病害、歷史埋藏建筑物等進行定位,指導工程安全施工和危害預防。高密電阻率法與探地雷達法作為淺地表重要的工程勘探技術,是工程施工前期獲取地質(zhì)資料的重要手段,已被廣泛應用于地鐵、隧道地質(zhì)勘查、城市道路隱患檢測、公路沉降檢測等交通基礎設施建設與維護中。其能夠被應用到工程探測中的依據(jù)是地下不同介質(zhì)體之間存在物性差異。高密度電阻率法作為電阻率法的分支是以地下不同介質(zhì)體的導電性差異為基礎,探地雷達是以地下不同介質(zhì)體的介電性差異為基礎。在諸如地下土層疏松、空洞、脫空、富水區(qū)、破碎帶等地下異常結(jié)構(gòu)與周圍介質(zhì)之間存在物性差異正是它們可以被探測定位的前提。為提高對兩種勘探方法在交通設施檢測中所獲地下剖面圖的異常解譯的準確度,本文首先對兩種物探方法的發(fā)展歷程、探測技術原理與方法進行了簡析,然后通過典型工程案例分析,進一步對不同地質(zhì)異常的反射波型和電性特征規(guī)律進行歸納總結(jié),對實際工程勘察中綜合物探解釋具有指導意義。其開展的案例分析內(nèi)容包括:1.管線滲漏探測:應用高密度電法勘查城區(qū)地下給水管... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

溫納排列示意圖

第2章高密度電阻率法與GPR探測技術簡析9后進行數(shù)據(jù)處理和成果解釋。有些情況下，對目標體的透射探測則更為有效[10][11][56]。電磁波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)的相對介電常數(shù)發(fā)生變化時產(chǎn)生了反射和透射，GPR是根據(jù)反射波形特性分析判斷地下目標體的。探測效果取決于目標體與周圍介質(zhì)的電性差異、電磁波的衰減程度、目標體的埋深和外部干擾強度等。因此電性差異越大，反射信號越強，二者的界面就越清晰，在剖面圖上表現(xiàn)為同相軸不連續(xù)。即目標體與周圍介質(zhì)的電性差異是GPR探測的基本條件。而GPR入射信號的穿透深度主要取決于地下介質(zhì)的電性和GPR的中心頻率。地下介質(zhì)導電率越高，GPR中心頻率越高，穿透深度越小，反之亦然[11]。為電導率；為磁導率；為介電常數(shù)圖2.3探地雷達反射或散射和透射探測方法原理示意圖2.2.1.1麥克斯韋方程組電磁波基本理論是GPR理論基礎，其在介質(zhì)中的傳播遵循麥克斯韋方程組，即數(shù)學上電場和磁場之間的相互關系：×=……………………………(2.1)×=+……………………………(2.2)=……………………………(2.3)=0……………………………(2.4)式中Ｅ為電場強度（v/m）；q為電荷密度（C/m3）；B為感應強度（T）；J為電流密度（A/m2）；Ｄ為電位移（C/m2）；Ｈ為磁場強度（A/m）[11]。2.2.1.2本構(gòu)方程本構(gòu)方程函數(shù)描述的是在外部電磁場作用下材料中分子、原子、和電子的整體宏觀關系：=………………………………(2.5)

第2章高密度電阻率法與GPR探測技術簡析11圖2.4電磁波傳播示意圖2.2.1.4電導率電導率是描述介質(zhì)導電能力的參數(shù)，從探地雷達探測效果來看，導電率大體上可歸為如下三類[57]：①低導電率（<107/）：為利于GPR探測較佳的介質(zhì)材料。如空氣、瀝青、干燥的灰?guī)r、混凝土等。②中導電率（107/<<102/）：為屬GPR探測中效果中等的介質(zhì)材料。如干砂、粘土、純冰水等。③高導電率（>102/）：為GPR探測中所得結(jié)果不佳的介質(zhì)材料。如海水、濕頁巖、濕黏土等。2.2.1.5GPR的分辨率分辨率亦稱分辨能力,是指將兩個距離非常近的異常區(qū)分開的能力。GPR的分辨力包含兩個分量，分別為水平分辨力△l（厚度或距離）為水平方向上能夠區(qū)分的最小尺寸異常體；和垂直分辨力△r（側(cè)向或角度）為垂向上能夠區(qū)分兩個反射界面的最小距離[11][58]，如圖2.5所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]高密度電法結(jié)合鉆孔比對的應用效果分析——以廣東省某高速公路為例[J]. 周蘭.  工程地球物理學報. 2019(04)
[3]探地雷達在城市道路塌陷隱患探測中的應用[J]. 郭士禮,段建先,張建鋒,李修忠.  地球物理學進展. 2019(04)
[4]探地雷達在隧道富水區(qū)探水實例分析[J]. 楊小龍,彭剛,劉文華.  西部探礦工程. 2018(11)
[5]RES2DINV在江西清江盆地常規(guī)電測深數(shù)據(jù)反演中的應用[J]. 劉遷,陳建國,張焱孫.  地球物理學進展. 2018(06)
[6]基于三維高密度電法的黃土灌溉水入滲方式研究[J]. 張先林,許強,彭大雷,趙寬耀.  地球物理學進展. 2019(02)
[7]探地雷達在公路路面變形沉降檢測中的應用[J]. 郭士禮,許磊,李修忠.  地球物理學進展. 2018(03)
[8]高密度電法用于既有公路路基病害檢測試驗研究[J]. 張中元.  華東公路. 2017(01)
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碩士論文
[1]高密度電阻率法探測裝置探測效果分析與運用[D]. 李洋.吉林大學 2018
[2]高密度電法在永吉縣大石溝泥石流探測中的應用研究[D]. 楊智杰.吉林大學 2018
[3]電法勘探在隧道勘察中的研究及應用[D]. 譚建秋.成都理工大學 2016
[4]探地雷達在道路檢測技術中的應用性研究[D]. 銀卓.長沙理工大學 2015
[5]探地雷達在成都地鐵2號線盾構(gòu)施工擾動帶探測中的應用研究[D]. 張弛.西南交通大學 2012
[6]基于高密度電法在堤防隱患探測技術實驗研究[D]. 何曉輝.鄭州大學 2012
[7]路用探地雷達在道路工程中的應用研究[D]. 劉恒.大連理工大學 2002



本文編號：3226146