地质雷达在岩溶地区溶洞勘察中的应用研究

发布时间：2022-01-10 22:10

　　我国岩溶面积分布极其广泛,超过1/3的国土总面积都是岩溶发育地带。溶洞是岩溶地区工程建设与使用过程中一个主要的潜在地质隐患。因此,进行溶洞勘察工作,以帮助和指导后期采取防治措施,对工程质量具有重要的意义。地质雷达是一种新兴的浅层物探技术,广泛应用于各种领域的勘察工作中,在岩溶溶洞勘察中也取得了良好的效果。在阅读大量与岩溶溶洞和地质雷达相关的文献后,论文构思着眼于理论结合实践,具体内容首先概述地质雷达等物探技术,将各种物探技术应用于溶洞勘察进行对比了解,并较为详细介绍地质雷达物探技术的一些相关知识。然后阐述定量分析地质雷达探测技术相关的电磁波基本理论、介质的电磁属性以及电磁波在介质中的传播特性,从理论上论证利用地质雷达探测技术勘察溶洞的可行性。接着介绍地质雷达仪器系统及天线知识,讨论地质雷达数据常规处理方法以及希尔伯特变换理论。最后结合实际工程项目,紧抓溶洞勘察这一具体的点,对溶洞的球状体模型进行分析研究,详细介绍地质雷达的工作原理、在勘察工作中的工作方式、工作参数选取等。并将地质雷达勘察溶洞的推断结果与后期钻探结果进行对比总结,从实践上验证利用地质雷达勘察溶洞的可行性。 

【文章来源】：长沙理工大学湖南省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１中国喀斯特分布??我国自５０年代Ｗ来，人类工程运动得Ｗ广泛开展及实施

巧射天线輕乂线??＾跑质舜常体??图２．１地质雷达系统组成??雷达主机控制发射天线，使其往地下按一定方向发射高频率宽频带短脉冲的电磁??波。禪合传播的过程中，电磁波如果碰到存在电磁属性不同的地层或者异常物体，就会??发生反射、折射Ｗ及透射现象。接收天线接收这些反馈回来的波信号，并将其数字化，??然后由控制系统Ｗ波形的形式记录下来。在对所采集的数据进行相应的处理后，可根据??波的旅行走时、幅度和波形判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。??２．２．２地面地质雷达测量方式??通常所说的地质雷达，其实包括地面地质雷达和钻孔地质雷达。地面地质雷达通常??利用电磁波的反射和折射现象进行工作，而钻孔地质雷达则利用电磁波的透射现象进行??工作。??地面地质雷达多采用双天线系统。当地面地质雷达采用发射法工作时，可Ｗ选择剖??面法或者宽角法。地面地质雷达的折射工作方法是近年新兴的一种勘察方式

下图为电磁波穿过介质时，内部电荷极化过程和内部能量存储及释放过程图，描述??了电磁波在均匀介质的激励传播过程。??—?？?．?巧於敌场裸猪Ｔ，菜簿潑化巧ｆ致锁ｍ竞巧化紙食？??无外掘規律瑶好?？域０?宏观嫌源觀诘巧藻竿电＾＾?＇??０?？毎??恣孩獨较媛?．??．？＜＾？．０?淀灌电後駐紳在娩潇转巧申錢棒餐，在蒼揮後窮ｈ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]探地雷达在工程勘察中天线频率的选择[J]. 赵倩倩,雷宛,邓艳,李星,王俊.  勘察科学技术. 2013(02)
[2]微重力法在采空区勘查中的应用[J]. 王延涛,潘瑞林.  物探与化探. 2012(S1)
[3]19世纪电磁学史上的一座丰碑——麦克斯韦与电磁场理论的创立[J]. 周艳玲,吉春燕,杨庆余.  物理与工程. 2011(01)
[4]高密度电法在岩溶勘察中的应用[J]. 黄绍逵,欧阳玉飞.  工程地球物理学报. 2009(06)
[5]无充填和充填软塑性粘土溶洞的地质雷达图像特征[J]. 陈明勇.  中国高新技术企业. 2009(18)
[6]地质雷达特征图像与典型地质现象的对应关系[J]. 肖宏跃,雷宛,杨威.  煤田地质与勘探. 2008(04)
[7]地质雷达探测岩溶洞穴物理模拟研究[J]. 王亮,李正文,王绪本.  地球物理学进展. 2008(01)
[8]探地雷达测定土壤含水量的研究进展[J]. 何亮,王旭东,杨放,曹华.  地球物理学进展. 2007(05)
[9]粘土中电磁波速度与含水量关系研究及应用[J]. 吴信民,曹俊昌,杨亚新,刘超英,张宝松.  水文地质工程地质. 2007(05)
[10]地质雷达探测效果影响因素研究[J]. 汪谋.  雷达科学与技术. 2007(02)

博士论文
[1]探地雷达天线系统的设计、实现与优化[D]. 李太全.武汉大学 2004
[2]岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[D]. 刘之葵.中南大学 2004

硕士论文
[1]关于钻孔雷达天线的研究[D]. 唐剑明.电子科技大学 2012
[2]高密度电法和地质雷达在断层及溶洞探测中的应用[D]. 阿发友.贵州大学 2008
[3]探地雷达图像分析技术在水工混凝土结构检测中的应用[D]. 熊祥斌.中国水利水电科学研究院 2006
[4]岩溶地区路基病害勘察技术及处理方案研究[D]. 杨峰.中南大学 2004



本文编号：3581508