地質(zhì)雷達(dá)操作規(guī)程

1、地質(zhì)雷達(dá)法檢測操作規(guī)程1、地質(zhì)雷達(dá)法適用范圍地質(zhì)雷達(dá)法可用于地層劃分、 巖溶和不均勻體的探測、 工程 質(zhì)量的檢測， 如檢測襯砌厚度、 襯砌背后的回填密實(shí)度和襯砌內(nèi) 部鋼架、鋼筋等分布，地下管線探查及隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等。2、地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)技術(shù)指標(biāo)：（1）系統(tǒng)增益不低于 150dB；（2）信噪比不低于 60dB；（3）采樣間隔一般不大于 0.5ns、A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換不低于 16 位；（4）計(jì)時(shí)誤差小于 1ns；（5）具有點(diǎn)測與連續(xù)測量功能，連續(xù)測量時(shí)，掃描速率大于64 次/秒；（6）具有可選的信號疊加、實(shí)時(shí)濾波、時(shí)窗、增益、點(diǎn)測與 連續(xù)測量、手動(dòng)與自動(dòng)位置標(biāo)記功能；（7）具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理功能，實(shí)時(shí)檢

2、測與顯示功能，具有多 種可選方式和現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理能力。3、地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)符合下列要求：（1）探測體的厚度大于天線有效波長的1/4，探測體的寬度或相鄰被探測體可以分辨的最小間距大于探測天線有效波第一 聶菲兒帶半徑。（2）測線經(jīng)過的表面相對平緩、無障礙、易于天線移動(dòng)。（3）避開高電導(dǎo)屏蔽層或大范圍的金屬構(gòu)件。4、地質(zhì)雷達(dá)天線可采用不同頻率的天線組合， 技術(shù)指標(biāo)為：（1）具有屏蔽功能；（ 2）最大探測深度應(yīng)大于 2m；（ 3）垂直分辨率應(yīng)高于 2cm。5、現(xiàn)場檢測（1）測線布置1、隧道施工過程中質(zhì)量檢測應(yīng)以縱向布線為主，橫向布線 為輔?？v向布線的位置應(yīng)在隧道的拱頂、左右拱腰、左右邊墻和 隧道底部各布置一條

3、；橫向布線可按檢測內(nèi)容和要求布設(shè)線距。 一般情況線距812m;采用點(diǎn)測時(shí)每斷面不少于 6點(diǎn)。檢測中 發(fā)現(xiàn)不合格地段應(yīng)加密測線或測點(diǎn)。2、隧道竣工驗(yàn)收時(shí)質(zhì)量檢測應(yīng)縱向布線，必要時(shí)可橫向布 線?？v向布線的位置應(yīng)在隧道拱頂、 左右拱腰和左右邊墻各布一 條；橫向布線線距812m;采用點(diǎn)測時(shí)每斷面不少于 5個(gè)點(diǎn)。 需確定回填空洞規(guī)模和范圍時(shí)，應(yīng)加密測線和測點(diǎn)。3、三線隧道應(yīng)在隧道拱頂部位增加 2 條測線。4、測線每 5 10m 應(yīng)有一歷程標(biāo)記。（ 2）介質(zhì)參數(shù)的標(biāo)定： 檢測前應(yīng)對襯砌混凝土的介電常數(shù)或電磁波速做現(xiàn)場標(biāo)定， 且每座隧道不少于一處， 每處實(shí)測不少于 3 次，取平均值為該隧 道的介電常數(shù)或電磁

4、波速。 當(dāng)隧道長度大于3km、襯砌材料或含 水率變化較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加標(biāo)定點(diǎn)數(shù)。（3）標(biāo)定方法：1、在已知厚度部位或材料與隧道相同的其他預(yù)制件上測量;2、在洞口或洞內(nèi)避車處使用雙天線直達(dá)波法測量；3、鉆孔實(shí)測。（4）求取參數(shù)的條件：1、標(biāo)定目標(biāo)厚度一般不小于 15cm，且厚度已知；2、標(biāo)定記錄中界面反射信號應(yīng)清晰、準(zhǔn)確。（5）標(biāo)定結(jié)果的計(jì)算：1、介質(zhì)的相對電導(dǎo)系數(shù)（E）和電磁波速度（v）按下式 計(jì)算：E r= （0.3t/2d ） 2v = （2d/t ） x 109式中t:電磁波雙程旅行時(shí)間（ns）d:標(biāo)定目標(biāo)體的厚度（mv:電磁波的傳播速度（m/ns）2、參數(shù)的采?。夯@家?guī)r隧道設(shè)計(jì)圖紙電磁

5、波在各種圍巖的波速序號圍巖巖性巖石堅(jiān)硬程度巖體縱波速度（Km/S）代表段洛1白云巖較軟巖3.24.1K43+206-K43+2602白云巖較軟巖3.44.4K43+260-K44+1003白云巖、灰?guī)r、變質(zhì)砂巖較堅(jiān)硬巖3.53.9K44+170-K45+020、 K45+140-K47+2004白云巖、灰?guī)r、變質(zhì)砂巖極軟巖K44+100-K44+170、K45+020-K45+140、K47+100-K47+2005千枚巖較軟巖2.73.6K47+200-K48+500常見介質(zhì)的物理參數(shù)介質(zhì)電導(dǎo)率（S/m）介電常數(shù) （相對值）速度(m/ns)衰減系數(shù)（dB/m）空氣010.30純水-4-210

6、 3 X 10810.0330.1海水4810.01103冰3.20.170.01雪（濕）4120 .09 0.15花崗巖（干）10-850.150.01 1花崗巖（濕）10-370.10.01 1玄武巖（濕）10-280.15(干)安山巖2O.21凝灰?guī)r6O.12大理巖60.12石灰?guī)r7(6)0.11(0.12)灰?guī)r（干）-91070.110.4 1灰?guī)r（濕）-22.5 X 1080.4 1砂（干）10-7 10-3460.150.01砂（濕）10-4 10-2300.060.03 0.3粘土 （濕）10-1 18120.061 300頁巖（濕）10-170.091 100砂巖（濕）4 X

7、10-26 (4)(0.15 )煤4.50.14 O.15土壤（干）-41.4 X 102.6 150.13 0.17( r35)20 30土壤（濕）-21.4 5.0 X 1015 400.095( & 10)-0.15(& 40)土壤（含水20%）10(4 0.095)(0.05 0.15)士壤（干）4(3 5)0.15(0.13-0.17)肥土150.078混凝土6.40.12聚氯乙烯30.15瀝青350.12 0.18銅或鐵1(6) 測量時(shí)窗的確定：測量時(shí)窗長度 t和采樣率s按下式計(jì)算： t= (2d E 嚴(yán)/0.3 ) Xa-3S=2XA t X f X k X 10

8、-式中：a:調(diào)整系數(shù)，一般取 1.5-2.0f：天線中心頻率k：系數(shù)，一般取 6-10( 7)地質(zhì)雷達(dá)不同天線的探測深度按下式計(jì)算：?maX<30/ 彷、或?maX<35/ (3式中：?max：所選天線的最大探測深度(n)(T :介質(zhì)的電導(dǎo)率(s/m)3 ：介質(zhì)的吸收系數(shù)( 8)掃描點(diǎn)數(shù)的確定：-3S=2XA t X f X k X 10-式中：S:掃描樣點(diǎn)數(shù) t ：時(shí)窗長度( ns)f ：天線中心頻率( MHz)K:系數(shù)，一般取6-1064( 9)縱向布線應(yīng)采取連續(xù)測量方式，掃描速度不得小于 道(線)，特殊地段或條件不允許時(shí)可采用點(diǎn)測方式，測量點(diǎn)距 不得大于 20cm。6、檢測步

9、驟：（1）根據(jù)檢測任務(wù)及實(shí)際情況，選取天線型號;表基于應(yīng)用的天袋頻率樣品應(yīng)用典型的最大渾度英尺（米）典型測程（納秒）1.5 GHz結(jié)構(gòu)混凝土路 面,橋面L5(0.5)10-15900 MHz混凝土*淺層土 廈古跡3(1)10-20|400 MHz淺層地質(zhì)，公用 設(shè)施，環(huán)境古 跡12(4)20-100200 MHz地質(zhì)，壞境2?'0-S00100 MHz地質(zhì)（壞境60 (20)300-500安裝電池，接通數(shù)據(jù)線和電源線;（3）開機(jī)，使儀器處于正常工作狀態(tài);（4） 標(biāo)記檢測起始位置及樁號，必要時(shí)每10m做一標(biāo)記， 直至所要檢測的終點(diǎn)；（5）設(shè)置檢測的各種參數(shù)，包括起始點(diǎn)樁號、時(shí)窗、采樣 點(diǎn)

10、數(shù)等；（6 ）開始檢測，檢測天線應(yīng)移動(dòng)平穩(wěn)、速度均勻、移動(dòng)速 度宜為3-5km/h ；（7）檢測時(shí)，應(yīng)根據(jù)移動(dòng)速度及測段上的標(biāo)記、主機(jī)顯示的樁號或距離，隨時(shí)進(jìn)行標(biāo)記或?qū)φ?，以消除檢測距離上的誤差;（8）記錄包括記錄測線號、方向、標(biāo)記間隔以及天線類型（9）當(dāng)需要分段測量時(shí)，相鄰測量段落接頭重復(fù)長度不應(yīng) 小于1m地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，重復(fù)長度不小于5m（ 1 0）應(yīng)隨時(shí)記錄可能對測量產(chǎn)生電磁影響的物體 （如滲水、 電纜、鐵架等）及其位置；（ 1 1 ）應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)記測量位置及樁號。7、數(shù)據(jù)處理及解釋：（ 1 ）處理要求 原始數(shù)據(jù)處理前應(yīng)回放檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄完整、信號清晰、里 程標(biāo)記準(zhǔn)確。不合格的原始記錄不得進(jìn)行

11、處理和解釋。數(shù)據(jù)處理和解釋軟件應(yīng)使用正式認(rèn)證的軟件或經(jīng)鑒定合格 的軟件。比例：波形顯示時(shí)所占的像素?cái)?shù)，比例一般為間隔的 2 倍 間隔：波形中心線之間的像素?cái)?shù)。疊加：幾個(gè)掃描信息疊加后，顯示為 1 個(gè)波形。 抽點(diǎn)：跳過幾個(gè)點(diǎn)后， 顯示一個(gè)波形。 用于剖面較長的情況。 填充標(biāo)準(zhǔn)：正 - 表示填充正波，負(fù) - 表示填充負(fù)波。通常默認(rèn) 為正波。填充大小：一般建議設(shè)置 0. 表示波形一起跳就填充。 預(yù)覽：表示波形顯示效果。(2) 數(shù)據(jù)處理與解釋的流程:I切除記錄首尾應(yīng)頭區(qū)點(diǎn)校正|識別冃標(biāo)信號1冋填密實(shí)度判定!丨鋼架、鋼姑分布判定j計(jì)算襯砌厚度11_,丄-亠結(jié)棗黑介電訐 數(shù)或電 磁波速|(zhì)水平濾疥T區(qū)直濾波

12、(3) 數(shù)據(jù)處理:確保位置標(biāo)記準(zhǔn)確、無誤確保信號不失真，有利于提高信噪比。(4) 檢測圖像解釋：解釋應(yīng)在檢測區(qū)內(nèi)物性參數(shù)和襯砌結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按由已知到未知和定性指導(dǎo)定量的原則進(jìn)行。根據(jù)現(xiàn)場記錄，分析可能存在的干擾位置與雷達(dá)記錄中異常 的關(guān)系，準(zhǔn)確區(qū)分有效異常與干擾異常。準(zhǔn)確讀取雙程旅行時(shí)的數(shù)據(jù)；(5) 解釋結(jié)果和成果圖件應(yīng)符合襯砌質(zhì)量或地質(zhì)預(yù)報(bào)檢測要求。襯砌界面和地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的異常界面應(yīng)根據(jù)反射信號的強(qiáng) 弱、頻率變化及延伸情況確定。(6) 襯砌厚度或探測對象的埋深應(yīng)由下式確定： 厚度、埋深按下式計(jì)算：1/2d= (0.3/2d E r )或 d= (v t/2 ) x 109式中：d：襯砌厚度或埋深(mE r :相對介電常數(shù)v:電磁波在介質(zhì)中的傳播速度(m/ns)T ：雷達(dá)脈沖的往返旅行時(shí)