随着数据处理术和计算机术的发展,探地雷达术不断发展,应用范围也不断扩大。目前,探地雷达不仅在地质勘探中得到了广泛应用,而且在建筑施检测等方面也日益受到青睐。总体说来,探地雷达应用的域主要包括:浅表地质调查、地质灾害勘查、地下管线调查、地基及路基病害检测、隧道衬砌检测、隧道地质超前预报、水库堤坝检测、土壤含水率调查、植物根系探测、有机污染调查、文物考古研究等。
此篇针对探地雷达天线在不同化方向时的探测效果行分析。我们了解下天线的结构,对于美GSSI公司的地面耦合型天线来说,其天线结构通常为蝶形结构,由两对三角板组成,其中对三角板作为发射天线,另对三角板作为接收天线:
通常天线的移动方向为如上图箭头所示方向,该方向我们称为电化方向;当将天线旋转90度后再沿测线方向移动时我们称为磁化方向。这两种化方向所测得的数据效果有所区别。
1600Mhz天线两种化方向实测剖可知,正常的电化方向对钢筋的双曲线异常反射清晰,而旋转90度的磁化方向会弱化钢筋的双曲线异常,突出钢筋网下面层位或目标体的信号。
400Mhz天线在隧道衬砌模型上的实测剖面,该衬砌模型内有双层钢筋,下面有字钢。其中图四为正常测试方向,图五为旋转90度后测试剖面。对比该测试结果可知,正常测试方向双层钢筋异常较明显,但是钢筋下面字钢的异常被掩盖不清晰,而旋转90度后测试时弱化了表层钢筋的信号,突出钢筋下面字钢的异常信号。
由以上分析可知,当被测物体内存在钢筋网(尤其是双层钢筋网)时,如果想要清晰的了解钢筋网背后的情况,可尝试把天线旋转90度行测试,弱化钢筋网的影响,也许能得到好的数据结果。
如今,雷达已经在天体研究、气象预报、资源探测、环境监测等方面显示了很好的应用潜力。
聪明的地质作者也受到启发,将雷达术应用于地质勘探,从而研制出种专用的雷达——探地雷达,或者称之为地质雷达。
虽然用途不同,但探地雷达和雷达的作原理是样的,都是根据电磁波来探测目标体。探地雷达所利用的是种频电磁波,频率范围通常为数兆赫兹至上千兆赫兹,通过发射天线以脉冲形式将电磁波定向送入地下,电磁波在地下介质传播过程中,遇到存在电性差异的地下介质时发生反射,返回到地面的电磁波被接收天线所接收。根据电磁波的传播时间及波形特征,可以确定地下目标体的空间位置、结构和几何形态。般而言,介质间的电磁特性差异越大,介质间的界面就越容易被识别。
地物理勘探的方法有许多,探地雷达探测只是其中种,不过与其他方法相比,探地雷达具有明显的:,它的分辨率很,特别是对浅层地表的探测度非常,分辨率可达厘米;其次,作效率,现有探地雷达仪器设备虽然多种多样,但都轻便,操作简单,充分发挥了计算机采集和处理数据的,大地提了作效率,降低了成本;zui后,具有探测无损性的特点,即这种探测不会损害、影响被检测物体未来的使用性能和用途。
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