水利工程論文-天津YB公路地質(zhì)雷達探測圖像解釋.doc

水利工程論文-天津YB公路地質(zhì)雷達探測圖像解釋摘要：從天津YB公路地質(zhì)雷達探測圖像中篩選出四個典型圖像，將其分別命名為“正常型、紊亂型、曲折交叉型和帶狀錯斷型。反過來，以相應(yīng)圖像為“量板”對各路段圖像進行了歸類和解釋，實踐證明由此所得到的分析成果具有較高可靠度。關(guān)鍵詞：雷達探測圖像正常型紊亂型曲折交叉型帶狀錯斷型1概述天津YB公路屬市級公路，該公路是在原公路基礎(chǔ)上拓寬而成，其基礎(chǔ)自上而下由混凝土結(jié)構(gòu)層（厚0.71.0m）、填土層（厚0.50.6m）和天然地層（上為粉質(zhì)粘土層（厚2.52.7m）、下為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層）組成。公路運行幾年后，部分路段表面出現(xiàn)網(wǎng)狀開裂（簡稱網(wǎng)裂）、局部塌陷現(xiàn)象。為查明導(dǎo)致這些現(xiàn)象的原因和位置，應(yīng)用地質(zhì)雷達對K23+000K23+180、K27+900K28+100、K30+700K30+800和K31+750K32+000路段（為實施對比分析，其中包括部分非網(wǎng)裂路段）進行了探測，累計剖面長度1260m.2探測原理及方法地質(zhì)雷達是基于高頻電磁波理論實施地層勘探的方法。其探測原理可概括為：受主機（K）控制、發(fā)射天線（T）由地面向地下射入寬頻帶、短脈沖形式的電磁波，該波遇地層界面或目標(biāo)體（軟弱層、松散體和沉陷帶等）反射回地面，相關(guān)信息由接收天線（R）接收、并被主機采集、記錄下來供分析之用。雷達系統(tǒng)所輸出的信息是若干組反射波形匯集而成的同相軸圖像，其黑色同相軸反映波形正向峰值，白色同相軸反映波形負向峰值，顯然這樣的雷達圖像能夠形象地反映地下介質(zhì)分布形態(tài)和密實程度?，F(xiàn)場探測采用剖面法實施，即發(fā)射、接收天線以固定的間距沿測線同步移動，記錄點為兩天線的中心點。探測設(shè)備為瑞典MALA公司生產(chǎn)的RAMAC/GPR型雷達系統(tǒng)。根據(jù)探測目的，選用主頻為250MHz天線，取采樣頻率為3345MHz，記錄時窗為120ns。以相應(yīng)參數(shù)實施工作、其探測深度大致為6.0m。3探測資料整理與解釋對現(xiàn)場所獲得的雷達圖像，實施直流濾波、自動增益控制、動態(tài)均衡等一系列處理后，可用作相應(yīng)段路基密實度或缺陷評價。相應(yīng)段路基密實度或缺陷主要根據(jù)雷達反射波同相軸連續(xù)性進行評價。若同相軸平直、規(guī)則并連續(xù)，表明介質(zhì)均一性、密實度較好；反之，若同相軸出現(xiàn)彎曲、錯斷、分叉和紊亂等不連續(xù)特征，則表明介質(zhì)存在均一性、密實度較差、并伴隨沉陷現(xiàn)象。結(jié)合路面狀況對各實測段雷達圖像分析研究后，從中歸結(jié)出四種基本類型：3.1正常型該類圖像選取于非網(wǎng)裂路段，段內(nèi)有YB-1#孔布設(shè)。如圖1所示：探測深度（約6.0m）內(nèi)，圖像反射波同相軸按其形態(tài)和變化規(guī)律可劃分為四層結(jié)構(gòu)，結(jié)合鉆孔分析知：第一層反射波雙程旅行時為10ns左右，為路面以下的混凝土結(jié)構(gòu)層（J）反映；第二層反射波雙程旅行時為24ns，為填土層（T）層底反映；第三層反射波雙程旅行時為73ns，為粉質(zhì)粘土層（N）（天然地層）層底反映；第四層位于73ns以下，為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層（Y）層底反映，未見底部。總的看來，各層反射波同相軸連續(xù)性較好，且較為規(guī)則，表明相應(yīng)介質(zhì)較均一、密實。3.2紊亂型該類型圖像選取于網(wǎng)裂路段。如圖2所示：相應(yīng)段反射波同相軸或軸間有齒狀或毛刺狀異常迭加，致使圖像紊亂、同相軸的連續(xù)性變差。分析認為：相應(yīng)異常屬各層介質(zhì)均一性、密實度較差反映，換句話說，路面網(wǎng)裂與介質(zhì)不均一、欠密實等因素有關(guān)。3.3曲折分叉型該類圖像選取于網(wǎng)裂且局部沉陷路段。如圖3所示，相應(yīng)段反射波同相軸呈曲折、分叉特征。分析認為：無論是同相軸曲折異常還是同相軸分叉異常均反映了介質(zhì)密實度較差和介質(zhì)受力破壞所導(dǎo)致的局部沉陷現(xiàn)象。3.4帶狀錯斷型該類圖像選取于網(wǎng)裂且明顯沉陷路段。如圖4所示，相應(yīng)段反射波同相軸自上而下出現(xiàn)同步錯斷異常，這類異常形象、直觀地反映了相應(yīng)位置介質(zhì)的帶狀沉陷現(xiàn)象。以正常型圖像和其它三種類型異常圖像為“量板”，對各實測段探測圖像實施“對號入座”式解釋，從而得出：YB公路相應(yīng)段網(wǎng)裂、沉陷現(xiàn)象與基礎(chǔ)（包括填土層）均一性、密實度較差、局部沉陷或帶狀沉陷等因素由關(guān)。解釋結(jié)果（基礎(chǔ)缺陷及對應(yīng)樁號）詳見表1。表1天津YB公路探測段基礎(chǔ)缺陷及分布位置剖面均一性、密實度局部沉陷段帶狀沉陷段樁號較差段分布位置（K+m）分布位置（K+m）分布位置（K+m）1SD23+00023+18023+00023+01423+01823+02123+02523+03123+16323+1681XD23+00023+18023+07123+09123+00023+02123+02923+03423+05223+06423+06423+06923+14923+16223+11423+1202SD27+90028+10027+91627+93827+94827+96727+93827+94028+00028+01828+09328+10028+06628+0702XD27+90028+10027+95127+96127+90627+93627+94827+95127+97227+98528+05528+0673SD30+70030+80030+70330+71130+75930+7633XD30+70030+80030+72230+73130+71330+72230+75830+76230+76230+77430+78930+7964SD31+75032+00031+75031+75731+83731+84031+77131+78031+89631+90031+90031+9044XD31+75032+00031+82031+86031+86031+87031+90531+91031+92231+93231+95831+977由表進一步統(tǒng)計的結(jié)果表明：基礎(chǔ)有缺陷路段累計長度404.0m，占探測總長度32.1%。其中，基礎(chǔ)均一性、密實度較差段累計長度206.0m，占探測總長度16.4%；基礎(chǔ)局部沉陷段累計長度139.0m，占探測總長度11.0%；基礎(chǔ)帶狀沉陷段累計長度59.0m，占探測總長度4.7%。以上分析成果經(jīng)其它資料驗證基本符合實際情況，可作為相應(yīng)段施工處理的依據(jù)。4結(jié)語就探測成果而言，