格威系列地质雷达及在水库坝基渗漏探测中的应用

地质雷达虽然应用广泛,对于水库坝基其测试深度有待增加、测试可靠性有待进一步提高。利用水利部948项目资金从英国引进的格威系列地质雷达,是目前国际上具有最低频率的一款雷达,可以提高水库坝基的探测深度和可靠性。通过大量的室内模拟试验,掌握了相关典型目标物的格威地质雷达图像特征;通过大量的测试分析总结,建立了深部逐步层次测试分析方法。南门峡水库坝基的探测成果表明,在基岩中存在明显的强渗漏带,灌浆隧洞右岸局部地方明显存在破碎带,为水库除险加固工程的设计和施工提供了技术支撑。     

Groundvue系列地质雷达探测系统及其应用

地质雷达虽然应用广泛,但测试深度有待增加、测试可靠性有待进一步提高。利用水利部948项目资金从英国引进的Groundvue系列地质雷达系统,是目前国际上具有最低频率的一款雷达,明显提高了探测深度和可靠性。通过大量的测试分析总结,建立了深部逐步层次测试分析方法。南门峡水库防渗墙的探测成果表明:地下防渗墙的位置与现有的灌浆平台有3 m左右的水平距离,这可能是历次灌浆效果不佳的一个重要原因,探测成果验证了Groundvue系列地质雷达系统的有效性。     

南门峡水库渗漏路径地质雷达探测分析

南门峡水库存在严重的渗漏问题,历次的灌浆都不能很好地解决这一问题。为查明其渗漏问题,引进的英国Groundvue系列地质雷达系统,探测水库的渗流通道,寻找主要渗漏路径。通过系统的探测分析,得出坝基基岩存在明显的强渗漏带,历次的注浆帷幕与坝基的防渗墙有2~3 m的水平距离,右岸注浆平硐局部有明显的破碎发育带等结果,这为南门峡水库的除险加固设计与施工提供技术支撑。     

地质雷达在下静游水库勘察中的应用

以地质雷达测试实例为例,阐述了地质雷达在下静游水库坝址区工程地质勘察中的应用,指出地质雷达能够应用于探测断层及其破碎分布、延伸情况,也能应用于岩溶发育特征及其分布深度方面的探测。     

地质雷达探测水平分辨率及最大有效深度试验研究

地质雷达在建筑、铁路、公路、水利、市政建设等领域得到广泛应用,目前对地质雷达分辨率及探测最大有效探测深度认知不足。本文通过模型试验地,对地质雷达的分辨率和最大有效探测深度等进行了研究论述。     

东峡水库坝基渗漏分析及高压旋喷灌浆处理措施

文章针对东峡水库的实际工程地质条件及水库自建成以来存在的问题,通过钻探、取样和实内试验工作,对坝基岩土的性质进行了研究。在此基础上,分析了水库坝基渗漏的原因,对其渗漏量作了估算,研究表明:坝基渗漏主要原因是主河槽两岸的渗漏。该坝基渗漏问题,采取了高压旋喷灌浆防渗处理措施。长期观察测试证明该方法行之有效。     

基于Groundvue系列地质雷达水库防渗墙探测分析

南门峡水库的与防渗墙有关的渗漏问题严重,历次防渗处理效果不明显。利用从英国引进Groundvue系列地质雷达设备,采用深部逐步层次测试分析法,对防渗墙部位进行了大量的现场测试分析和解译,结合钻探验证,查明了渗漏部位和路径。结果表明:坝基防渗墙完好,厚度在0.50m左右,但位置与现有的灌浆平台有3m左右的水平距离,这可能是历次灌浆效果不佳的一个重要原因,为南门峡水库加固工程提供了重要的技术支撑。     

基于探地雷达的水库坝基渗漏正演模拟

水库坝基渗水将带来溃堤的风险,造成水资源浪费及生命财产的损失,针对现有技术无法确定坝体渗水洞坐标的实际情况,提出采用探地雷达对坝体进行日常检测。利用时域有限差分法(FDTD)对在二维空间进行FDTD按照Yee氏网格离散处理的原理,得到其电磁分布方程,基于水库坝基的实际构造,建立了空气层、混凝土层、黏土层及两个渗水洞的理想模型,并依据理想模型建立了带有石灰岩干扰点的混凝土层干扰模型。利用MATLAB实现系统架构,并进行正演模拟。结果显示:探地雷达可以用于较深目标体探测,通过改变探地雷达电磁波中心频率,并对比50,100和200MHz三种频率雷达电磁波的检测频谱,又对带干扰模型进行了模拟,验证了100MHz频率雷达电磁波,用于复杂地形的检测效果更优。     

TRT与地质雷达在马坑铁矿中的超前探测应用研究

在金属矿山地下巷道施工过程中,通过综合物探超前探测可准确预报地下富水区和破碎带等地质异常体的规模和深度,对于保障施工人员生命安全、顺利完成施工任务、减少经济损失至关重要。本文采用TRT-6000超前地质预报系统与天线频率为100 MHz的地质雷达相结合的综合物探手段,对马坑铁矿巷道掘进前方进行超前探测,通过开挖验证,表明TRT技术与地质雷达相结合的手段在金属矿山中可取长补短,有效提高预报精度,保障巷道施工顺利进行。     

云桂线营盘山隧道地质雷达与风枪探孔的对比分析

岩溶为云桂铁路营盘山隧道的主要不良地质,岩溶对施工及隧底的稳定性影响较大.该隧道洞身位于岩溶垂直渗流带内,岩溶发育,开挖后采用地质雷达及风枪探孔对隧底及周边岩溶进行探查,地质雷达能定性探测区段内隐伏岩溶的发育情况,探测深度较大,风枪探孔能针对物探异常情况,准确探查岩溶特征.地质雷达及风枪探孔各具特点,将2种探测方法配合使用,在该隧道底部岩溶探测中取得了很好的效果.     

基于谱能分析法解决地质雷达大尺度探深问题

为了突破地质雷达低频天线探测深度与辨识率之间的矛盾,满足浅埋地下工程精细化物探的需求,基于谱能分析法对常规低频天线采集的雷达信号进行后处理,通过对探测目标介质体的频响强度分析,有效提高雷达回波的识别能力,实现了较常规雷达信号处理分析方法增大2~3倍探测深度的良好效果。结合某隧道中坍塌冒顶围岩扰动影响范围的探测实例,采用100MHz低频天线及谱能分析信号后处理技术达到了100m的大尺度探深,初步解决了地质雷达大尺度探测的工程问题。     

水库坝基综合地球物理勘察技术与应用

水库坝基地质条件关系到大坝建设质量,其前期的勘察工程至关重要。目前,利用物探与钻探工程相配合,可以获得坝基土岩介质较为丰富的勘察资料。结合地震折射波和并行电法对新建水库坝基进行勘察,确定了土层埋深、岩体风化带等特征参数,为坝基处理与施工提供可靠的依据。应用实践表明,利用综合物探方法可以提高对地质异常的判断能力,效果良好。     

西宁地区地质雷达探测地下管线试验研究

为了研究在西宁地区地质雷达探测地下管线的效果,文中开展了地质雷达探测不同类型和不同地下敷设深度管线的试验。通过敷设电缆、金属管、PVC管,调节设备参数设置,数据图像处理,对地质雷达探测结果进行参数、波幅、图像和介质干扰因素分析研究。结果表明:确定本次探测地层相对介电常数为7;地质雷达探测3种管线单列波最大波幅均大于正常值(7 500 mV);对电缆和金属管探测效果较理想,而对PVC管的探测效果较差;受介质干扰因素的影响,400 MHz中心频率地质雷达仅可探明埋深1.5 m以内的管线敷设。研究结果解释了介质干扰的影响机理,提供了一种判断管线埋深和部位的依据。     

地质雷达探测抛填厚度研究

地质雷达探测技术是一种对地下物理结构进行快速、准确地无损检测，以及对工程质量评定而发展起来的新方法和新技术。笔者根据对围垦抛填厚度测试研究，分析了地质雷达探测的可行性、检测方法及探测图像的解释。并通过围垦抛填应用实例，说明了地质雷达检测技术具有无损、快速、简易、精度高的优点。     

浅谈地质雷达在隧道衬砌检测中的应用

文章系统地介绍了地质雷达的测试原理、数据处理方法,通过对隧道混凝土衬砌质量检测实例较好地说明了地质雷达对隧道进行无损探测具有较好的工作效果.     

采面小构造综合探查技术研究

为提高矿井小构造探测准确性,将探地雷达和矿井瞬变电磁法结合应用于采面小构造探测中．井下探查实践表明,探地雷达探测速度快、精度高,但探测深度浅;矿井瞬变电磁法分辨率高,有效探测深度达110m,实施两种方法综合探测,通过相互对比验证,不仅可以保证小构造探测的准确性,而且可以保证一定探测深度。钻探验证表明,综合地质解释具有相当高的准确性。     

探地雷达在黔东浅变质岩区隧道地质预报中的应用

隧道工程中存在许多难以预计的不良工程地质现象,其严重影响隧道的正常施工.在对区域地质和掌子面岩性勘查的基础上,通过对厦蓉线黔东浅变质岩区的探地雷达图像解译分析,探讨了裂隙带、断层破碎带及富水带的雷达图像特征,以此说明建立"以地质法为基础,探地雷达为主要物探手段"的综合超前地质预报体系的重要性,为该区雷达测试提供图像信息库.     

基于卷积神经网络的隧道富水破碎带地质超前预报图像解译方法

针对地质雷达图像解译依赖于专家经验、费时费力且易受主观因素影响精度的问题,提出基于卷积神经网络理论算法针对超前预报中富水破碎带自动化定位预测方法:设计了残差网络结构、损失函数与训练策略;通过对云南文马高速公路中3条重点隧道的地质雷达图像进行收集筛选,构建了富水破碎带深度特征提取的超前预报网络模型;在Pytorch深度学习框架下,采用训练预热策略及自适应矩估计(Adam)优化器实现了模型参数稳定收敛的高效训练.通过测试验证及对比实验,表明这种方法对隧道地质雷达图像中的富水破碎带不良地质体特征具有较好的检测精度.文马高速望城坡隧道实践证明,该方法可辅助判定隧道施工过程中富水破碎带,识别定位不良地质区域及概率置信度,为实际工程提供决策依据.     

兰州新区水库工程地质分析

基于大量现场调查资料,分析了兰州新区水库地形地貌、地层岩性、地质构造特征、水文地质条件和物理地质现象,探讨了水库坝基稳定性、坝址及库区的渗漏、库岸塌岸等工程地质问题。针对所存在的工程地质问题进行评价分析及提出相应的处理措施,为黄土高原地区水库选址、设计及安全运行提供理论依据。     

岩体扰动深度估算的应力场方法

针对开挖导致岩体应力场改变、扰动深度估算这一岩体力学的难题,从岩体应力场的变化出发,结合岩体结构面力学特点,推导出岩体卸荷破坏导致岩体破坏的判别公式,为岩体强开挖扰动带深度的确定推导出理论估算公式。以小湾坝基岩体开挖为例,结合判别公式和数值分析结果,对坝基岩体的强开挖扰动带、弱开挖扰动带及应力调整带进行了分析。结果表明,在坝基底部,强开挖扰动带深度为3~5 m,弱开挖扰动带深度为4~10 m,应力调整带深度为10~25 m,其结果与现场钻孔电视探测结果基本吻合。