钻孔雷达探测地下不良地质体的正演模拟及其复信号分析
本文选题:不良地质体 + 钻孔雷达 ; 参考:《岩土力学》2017年01期
【摘要】:在工程建设中经常会遇到诸如溶洞、裂隙带和断层破碎带等不良地质体,如果不能提前探明地下是否存在不良地质体及其含水情况,将会埋下严重的安全隐患。钻孔雷达是一种十分有效的探测方法,但迄今,尚未见有针对典型不良地质体进行正演模拟并进行复信号分析的工作。结合复信号分析技术,利用振幅、相位和频率等瞬时信息对钻孔雷达探测结果进行综合分析,能够提高解译的精度和准确性。针对溶洞、裂隙和断层等典型不良地质体无水和含水的情况分别建立了数值模型,利用地质雷达正演软件GprMax对数值模型进行了正演模拟,并使用复信号分析技术对正演结果进行了分析,获取了典型不良地质体的响应特征,且当不良地质体含水时,反射信号振幅增强、相位反转、频率降低。结合工程实例对钻孔雷达探测数据进行了复信号分析,正演模拟和工程实例都表明,利用复信号分析技术,可以更加方便地对地质异常体的形态分布及其含水情况进行分析,提高了钻孔雷达解译的精度和准确性。
[Abstract]:Some bad geological bodies such as caverns, fracture zones and fault fracture zones are often encountered in engineering construction. If it is not possible to find out in advance whether there are bad geological bodies and their water content in the underground, serious hidden dangers will be buried. Drilling radar is a very effective detection method, but up to now, no forward modeling and complex signal analysis have been done for typical bad geological bodies. Combined with complex signal analysis technology, the accuracy and accuracy of interpretation can be improved by synthetically analyzing the detection results of borehole radar using instantaneous information such as amplitude, phase and frequency. The numerical models of typical bad geological bodies, such as caverns, fractures and faults, without water and containing water, are established, and the forward modeling of the models is carried out by using the geologic radar forward modeling software GprMax. The complex signal analysis technique is used to analyze the forward modeling results, and the response characteristics of typical bad geological bodies are obtained. When the bad geological bodies contain water, the amplitude of the reflected signals increases, the phase reverses and the frequency decreases. Combined with engineering examples, the complex signal analysis of borehole radar detection data is carried out. Both forward modeling and engineering examples show that using complex signal analysis technology, it is more convenient to analyze the morphological distribution and water content of geological anomaly bodies. The precision and accuracy of drilling radar interpretation are improved.
【作者单位】: 山东大学岩土与结构工程研究中心;长江工程地球物理勘测武汉有限公司;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(No.2013CB036002,No.2015CB058101) 国家重大科研仪器设备研制专项(No.51327802) 国家自然科学基金重点项目(No.51139004) 中国工程院咨询项目(No.2015-05-ZD-002)~~
【分类号】:TU45
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本文编号:1850893
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