地質雷達工作原理
探地雷達(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR),也稱地質雷達,是利用一定頻率的電磁波來確定地下介質分布的一種地球物理方法。地質雷達在超前地質預報中可用于探測斷層、溶洞和空洞等不良地質體。
探地雷達的基本原理如下圖所示。發射天線將高頻短脈沖電磁波定向送入地下,電磁波在傳播過程中遇到存在電性差異的地層或目標體就會發生反射和透射,接收天線收到反射波信號并將其數字化,然后由電腦以反射波波形的形式記錄下來。對所采集的數據進行相應的處理后,可根據反射波的傳播時間、幅度和波形,判斷地下目標體的空間位置、結構及其分布特征。
地質雷達探測原理示意圖
實測時將雷達的發射天線和接收天線密貼于隧道掌子面表面,電磁波通過天線進入掌子面圍巖中,遇到有不同的圍巖、圍巖中節理、斷層、水等產生反射,接收天線接收到反射波,測出反射波的入射、發射雙向走時,即可計算出反射波走過的路程長度,從而求出天線距反射面的距離。
注意事項
檢測時采用人工控制移動天線,將雷達的發射和接收天線密貼于掌子面表面,對掌子面圍巖進行人工點測,支撐天線的器材選用絕緣材料,天線操作人員不能佩戴含有金屬成分的物件。