地下空洞的探地雷達圖像解釋技術研究

地下空洞的探地雷達圖像

解釋技術研究

Contents探地雷達探測地下空洞的理論基礎1地下空洞的地質-地球物理模型及其土體缺陷特征2地下空洞的異常波形特征分析及識別3結論與建議5已知地下空洞的案例分析4前言近年來各個城市對地下空洞和道路塌陷問題的重視程度越來越高，紛紛采用探地雷達探測技術開展常規(guī)化、制度化的市區(qū)道路地下空洞普查，并已經取得明顯成效。當前的探地雷達圖像解釋方法存在較大的主觀性和不確定性，缺乏對地下空洞異常波形的標準化認知和識別技術，解釋結果往往不能令人信服。地下空洞探測行業(yè)的成熟和發(fā)展需要通用的完整的地下空洞的GPR圖像解釋方法和技術。1探地雷達探測地下空洞的理論基礎探地雷達采用電磁波方法探測具有介電性差異的兩種地下介質的分界面完全充氣型空洞的頂界面反射波的反射系數約為+0.5完全充水型空洞頂界面反射波的反射系數約為-0.51探地雷達探測地下空洞的理論基礎當探地雷達的電磁波經過正常土體與地下空洞等缺陷土體的分界面時，會產生較強的反射根據反射波特征可以確定地下空洞等缺陷土體的平面位置、埋深、分布范圍等特征結論：探地雷達方法是探測地下空洞的有效方法。2地下空洞的地質-地球物理模型及其土體缺陷特征

地下空洞在橫斷面方向上一般表現為近似矩形或梯形形態(tài)自上而下依次為脫空區(qū)、破碎帶、空洞區(qū)、塌落土體堆積區(qū)（不密實區(qū)）、底部完好土層自左而右依次為沉降區(qū)、破碎帶、空洞區(qū)、破碎帶、沉降區(qū)。3地下空洞的異常波形特征分析及識別序號異常波形所在區(qū)域波形特征1正常土層反射波的變化剖面整體水平狀土層反射波組同相軸在空洞區(qū)出現突然中斷、缺失2弱反射體特征空洞區(qū)水平狀土層反射波組消失或者反射波振幅極小3強反射面空洞頂界面近于水平狀直線的強反射面，垂直方向上強反射區(qū)與弱反射區(qū)的分界線4斷面波空洞區(qū)的垂直分界面略向空洞區(qū)傾斜的垂直直線，水平方向上弱反射區(qū)與強反射區(qū)的分界線5低波速區(qū)空洞區(qū)上方脫空區(qū)，低波速特征，水平狀土層反射波波形變寬并向下方拓展6傾斜的水平狀反射波和不規(guī)則散射波空洞區(qū)兩側破碎帶和沉降區(qū)，破碎帶的波形表現為雜亂不規(guī)則的散射波，沉降區(qū)的波形表現為向空洞區(qū)方向傾斜的近于水平狀土層反射波組7較大形態(tài)的不規(guī)則散射波空洞區(qū)下方土體堆積區(qū)，塊狀孤立體的較大形態(tài)的不規(guī)則散射波8底部連續(xù)的水平狀土層反射波空洞底界面連續(xù)的完整的水平狀土層反射波，上方為不規(guī)則散射波，下方為正常土層水平狀反射波9波速異?？斩磪^(qū)地下空洞充氣時為高波速區(qū)，其中波形相對變窄；充水時為低波速區(qū)，其中波形相對變寬4.已知地下空洞的案例分析四川某地的已知地下空洞的探地雷達圖像4.已知地下空洞的案例分析北京某地的已知地下空洞的探地雷達圖像4.已知地下空洞的案例分析山西某地的已知地下空洞的探地雷達圖像4.已知地下空洞的案例分析東北某地的已知地下空洞的探地雷達圖像4.已知地下空洞的案例分析南京某地的疑似地下充水空洞的探地雷達圖像結論與建議探地雷達能夠有效探測頂面深度不大于2.0米的淺層地下空洞。地下空洞具有明確的清晰的可判讀的異常波形特征地下空洞的主要異常波形包括水平同相軸中斷異常、弱反射體異常、斷面波異常、兩側破碎沉降區(qū)異常、上方脫空區(qū)異常、下方土體堆積區(qū)異常、波速異常等綜合分析地下空洞的各種異常波形特征，能夠在探地雷達現場探測過程中正確