探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的应用效果研究

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探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的应用效果研究

第3 5卷

第 2期

地

震

工程

学

报

Vo 1 .3 5 No . 2

2 0 1 3年 6月

CHI NA E A RTH QUAKE ENGI NEERI NG J oU RNAL

J u n e .2 0 1 3

探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的应用效果研究 武小鹏。,魏永梁张军平 ,

(1 .中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州 7 3 0 0 0 0; ,

甘肃兰州 2 .兰州大学土木工程与力学学院，

7 3 0 0 0 0 )

摘要：由于融土和冻土之间存在明显的电性差异，，使探地雷达成为研究多年冻土的有效手段之一。 本文结合工程实例，对探地雷达在青藏高原多年冻土工程地质勘察中的应用效果进行了现场试验 研究。分析了探地雷达探测多年冻土的物理前提条件，总结了多年冻土主要地质要素的雷达图像

特征和探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的实际应用效果。研究表明融土与冻土的雷达图像特 征存在明显差异：融土雷达反射波为低频强宽振幅的稀疏波，波形较杂乱；冻土反射波为高频低振幅细密波，波形较为规则；探地雷达可较为准确地划分地层、识别多年冻土上限、确定多年冻土分布范围，但尚不能有效确定多年冻土的含冰量；另外，探地雷达对细颗粒土的探测效果要明显好于粗

颗粒土。文章还指出了现场探测和图像解译分析中需要注意的事项和下一步需要研究解决的问 题，建议在开展现场探测工作之前先在有钻探资料或天然地质剖面处进行对比试验，搞清测区内主

要地层的物性参数，掌握有效波和干扰波的分布规律，从而提高雷达探测结果的准确性和可靠性。 关键词：探地雷达；多年冻土；融土：工程地质勘察；效果

中图分类号： P 6 3 1 . 3 2 5

文献标志码： A

文章编号： 1 0 0 0—0 8 4 4 ( 2 0 1 3 ) 0 2—0 2 4 0—0 6

D OI: 1 0 . 3 9 6 9/ j . i s s n . 1 0 0 0—0 8 4 4 . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 2 4 0

S t u dy o n t he Ap pl i c a t i o n Ef f e c t o f Gr o u n d— pe ne t r a t i n g Ra d a r

i n Pe r ma f r o s

t En g i n e e r i n g Ge o l o g i c a l I nv e s t i g a t i o n W U Xi a o— p e n g -一，W EI Yo n g— l i a n g ,ZH AN G J u n - p i n g ( 1 . No r t h we s t Re s e a r c h I n s t i t u t e C o .L t d .o fC h i n a R a i l wa y E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n, L a n z h o uG a n s u 7 3 0 0 0 0,C h i n a 2 . S c h o o l o f C i v i l En g i n e e r i n g a n d Me c h a n i c s, L a n z h o u U n i v e r s i t y, L a n z h o u G a n s u 7 3 0 0 0 0。 C h i n a )

Ab s t r a c t: Re s e a r c h p ur p os e s:Gr ou nd— p e ne t r a t i n g r a d a r i s o ne o f t he i mpo r t a n t me t ho ds us e d i n p e r ma f r o s t e n gi n e e r i n g g e o l og i c a l i n v e s t i ga t i o ns,En gi n e e r i n g da t a i n a d d i t i o n t o t he or e t i c a l a n a l— y s i s a n d f i e l d t e s t s o f g r ou nd - p e ne t r a t i n g r a d a r i n p e r ma f r os t e ng i ne e r i ng ge ol o g i c a l i nv e s t i ga t i o ns

we r e u s e d i n t h i s s t u d y。wh i c h s u mm a r i z e s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e r a d a r i ma g e o f t h e ma i n g e o— l o g i c f a c t o r s o f p e r ma f r o s t r e g i o n s a n d a n a l y z e s t h e e f f e c t o f g r o u n d _’ p e n e t r a t i n g r a d a r i n p e r ma。

。 f r o s t e n g i n e e r i n g g e o l o g i c a l i n v e s t i g a t i o n s .I n a d d i t i o n,t h i s p a p e r r e p o r t s t h e t o p i c s f o r f u t u r e a— na l y s i s a nd f i e l dwo r k. The r e s u l t s s ho w t h a t gr o un d— pe ne t r a t i n g r a d a r c a n a c c u r a t e l y c l a s s i f y

s t r a t u m a n d a i d i n d e t e r mi n a t i o n o f t h e p e r ma f r o s t t a b l e a n d t h e d i s t r i b u t i o n o f p e r ma f r o s t;h o w- e v e r,t h i s t e c h n o l o g y c a n n o t e f f e c t i v e l y d e t e r mi n e t h e i c e c o n t e n t i n f r o z e n s o i l .M o r e o v e r,t h e p r o s p e c t i n g e f f e c t o f g r o u n d p e n e t r a t i n g r a d a r i s mo r e e f f e c t i v e i n f i n e— g r a i n e d s o i l t h a n t h a t i n

收稿日期： 2 0 1 3— 0 3一 O l 基金项目：铁道部科技研究开发计划项目( 2 0 0 3 G0 2 1 )

作者简介：武小鹏( 1 9 7 9一),男(汉族 ),甘肃平凉人，博士研究生、工程师，主要从事特殊土地基与路基方面的研究工作 E - ma i l: g s l z wx l C l@1 2 6 . c o n r

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