隨著數(shù)據(jù)處理術(shù)和計(jì)算機(jī)術(shù)的發(fā)展,探地雷達(dá)術(shù)不斷發(fā)展,應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。目前,探地雷達(dá)不僅在地質(zhì)勘探中得到了廣泛應(yīng)用,而且在建筑施檢測等方面也日益受到青睞??傮w說來,探地雷達(dá)應(yīng)用的域主要包括:淺表地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害勘查、地下管線調(diào)查、地基及路基病害檢測、隧道襯砌檢測、隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、水庫堤壩檢測、土壤含水率調(diào)查、植物根系探測、有機(jī)污染調(diào)查、文物考古研究等。
此篇針對探地雷達(dá)天線在不同化方向時(shí)的探測效果行分析。我們了解下天線的結(jié)構(gòu),對于美GSSI公司的地面耦合型天線來說,其天線結(jié)構(gòu)通常為蝶形結(jié)構(gòu),由兩對三角板組成,其中對三角板作為發(fā)射天線,另對三角板作為接收天線:
通常天線的移動(dòng)方向?yàn)槿缟蠄D箭頭所示方向,該方向我們稱為電化方向;當(dāng)將天線旋轉(zhuǎn)90度后再沿測線方向移動(dòng)時(shí)我們稱為磁化方向。這兩種化方向所測得的數(shù)據(jù)效果有所區(qū)別。
1600Mhz天線兩種化方向?qū)崪y剖可知,正常的電化方向?qū)︿摻畹碾p曲線異常反射清晰,而旋轉(zhuǎn)90度的磁化方向會弱化鋼筋的雙曲線異常,突出鋼筋網(wǎng)下面層位或目標(biāo)體的信號。
400Mhz天線在隧道襯砌模型上的實(shí)測剖面,該襯砌模型內(nèi)有雙層鋼筋,下面有字鋼。其中圖四為正常測試方向,圖五為旋轉(zhuǎn)90度后測試剖面。對比該測試結(jié)果可知,正常測試方向雙層鋼筋異常較明顯,但是鋼筋下面字鋼的異常被掩蓋不清晰,而旋轉(zhuǎn)90度后測試時(shí)弱化了表層鋼筋的信號,突出鋼筋下面字鋼的異常信號。
由以上分析可知,當(dāng)被測物體內(nèi)存在鋼筋網(wǎng)(尤其是雙層鋼筋網(wǎng))時(shí),如果想要清晰的了解鋼筋網(wǎng)背后的情況,可嘗試把天線旋轉(zhuǎn)90度行測試,弱化鋼筋網(wǎng)的影響,也許能得到好的數(shù)據(jù)結(jié)果。
如今,雷達(dá)已經(jīng)在天體研究、氣象預(yù)報(bào)、資源探測、環(huán)境監(jiān)測等方面顯示了很好的應(yīng)用潛力。
聰明的地質(zhì)作者也受到啟發(fā),將雷達(dá)術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘探,從而研制出種專用的雷達(dá)——探地雷達(dá),或者稱之為地質(zhì)雷達(dá)。
雖然用途不同,但探地雷達(dá)和雷達(dá)的作原理是樣的,都是根據(jù)電磁波來探測目標(biāo)體。探地雷達(dá)所利用的是種頻電磁波,頻率范圍通常為數(shù)兆赫茲至上千兆赫茲,通過發(fā)射天線以脈沖形式將電磁波定向送入地下,電磁波在地下介質(zhì)傳播過程中,遇到存在電性差異的地下介質(zhì)時(shí)發(fā)生反射,返回到地面的電磁波被接收天線所接收。根據(jù)電磁波的傳播時(shí)間及波形特征,可以確定地下目標(biāo)體的空間位置、結(jié)構(gòu)和幾何形態(tài)。般而言,介質(zhì)間的電磁特性差異越大,介質(zhì)間的界面就越容易被識別。
地物理勘探的方法有許多,探地雷達(dá)探測只是其中種,不過與其他方法相比,探地雷達(dá)具有明顯的:,它的分辨率很,特別是對淺層地表的探測度非常,分辨率可達(dá)厘米;其次,作效率,現(xiàn)有探地雷達(dá)儀器設(shè)備雖然多種多樣,但都輕便,操作簡單,充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)采集和處理數(shù)據(jù)的,大地提了作效率,降低了成本;zui后,具有探測無損性的特點(diǎn),即這種探測不會損害、影響被檢測物體未來的使用性能和用途。
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