粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达探测适用性研究

发布时间：2024-11-18 22:57

　　 为了研究粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达探测适用性,在室内制作了2.0 m×1.0 m×1.5 m的人工模型箱,通过人工配制的方式调配了4组具有不同含水率和含盐量的模型填土;采用900 MHz的屏蔽式天线对模型填土进行探测并由此获得相应的探测图像,通过图像特征对探测适用性进行初步判定。为了对初步判定进行验证,以西安市杨凌北部黄土台塬区为实验场地进行现场探测,综合分析表明:含水率是影响探测适用性的主要因素,当含水率大于35%时,不论含盐量多少,探测图像都模糊不清,均具有"斑点状"特征,难以进行有效判读,且回波主频集中,主频不超过中心频率的1/3,低频特征明显;当含水率低于20%时,含盐量的增加会显著提高电磁反射的强度,探测图像反射明显,图像清晰可见,可判性良好。该研究成果可能为粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达现场探测提供相关参考。

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【部分图文】：

图1 基本探测原理示意

地质雷达由控制主机、通讯电缆和发射天线三者组成。控制主机是核心部件，用于设定探测系统的参数，是地质雷达的决策性“大脑”;通讯电缆是控制主机与发射天线的连接件，是信号的传送媒介;发射天线是电磁波的发射装置(任长安，2018;张驰，2018)。在实施探测时，发射天线将根据控制主机的设....

图2 技术路线

需要说明的是，为了防止取土后原始土料的水分产生蒸发，取土后立即用事先准备好的塑料薄膜对土料进行包封处理，然后放入泡沫箱以防止车辆颠簸对土料的结构造成扰动破坏。此外，为了防止土料受到外界杂质的影响以保证取土的有效性，土料的取土深度范围为0.5～1.5m。2.2模型实验

图3 探测图像(ω=5%)

探测所得图像数量较大，由于篇幅所限，仅列出部分典型探测图像。图3～6分别为第4组模型填土在含水率为5%、10%、30%和35%时的探测图像，图7为与图6相对应的频谱图像，图中ω表示含水率。图4探测图像(ω=10%)

图4 探测图像(ω=10%)

图3探测图像(ω=5%)对比分析图3、图4和图5，可见图3、图4的反射图像清晰，反射信号平稳，层状反射信号明显，由此可知填土内部压实度较好，且图4的反射强度明显强于图3。图5的反射强度明显弱于图3、图4，反射信号开始出现模糊特征，层状不明显。

本文编号：4012240