地质雷达在河道护坡检测中的应用分析

地质雷达在河道护坡检测中的应用分析

仇家兴

山东泉建工程检测有限公司 山东 济南 250000

摘要：目前，我国的经济发展迅速，在社会发展中，地质雷达已经被广泛应用于河道护坡检测中。本文介绍地质雷达在河道护坡检测中来分析了其应用效果。

关键词：地质雷达；河道护坡；应用

前言：我国在经济高速发展的同时，也伴随着环境污染日益严重的问题，其中最为突出的是水污染和水体富营养化，因此加强河道护坡检测工作显得尤为重要。地质雷达技术是一种新型先进的仪器设备与方法，可以根据不同岩石、土壤等介质对波速分布以及传播速度要求进行有效探测并及时反馈数据；通过电磁波来获取目标信息；利用反射镜将接收的信号转换成电信号，然后由放大器处理后发射出去，从而达到检测的目的；通过接收天线发射到目标，并对其反射回来，进而完成测量。

1、研究目的与意义

在我国，由于经济的快速发展，人民生活水平不断提高，对物质需求量也越来越多。由于地下水位、地压等地质灾害问题日益增多，这些事故发生的地点往往都是较为隐蔽且危险性较大的区域；并且随着城市建设进程加快和工业发达程度增加以及各种人为因素等影响下，导致了地下水异常情况愈加严重，为了能够及时发现并处理可能出现的危害，防止造成重大损失及人员伤亡事件，必须要进行地下水位探测、地压检测工作。

2、地质雷达基本原理

地质雷达是一种新型的地下探测技术，近年来得到了广泛地运用。地质雷达是由天线、一体化主机和相关的配件组成。地质雷达是利用现代科学技术以及计算机技术，对岩石的表面进行探测，并根据其原理，设计出了一种能够测量地下岩层和结构情况的仪器。该设备具有很高灵敏度、可靠性比较强等特点。在工作时可以通过多点距离来实现测量精度；同时还能将多个点相互联系起来形成一个整体从而完成整个系统检测工作；利用数字化手段对其内部构造信息进行处理和分析，能够很好的对其内部构造进行控制，从而提高了测量精度。地质雷达具有高灵敏度、大范围分辨率以及实时性等特点。

3、地质雷达的定义

地质雷达是一种利用电磁波的原理，在一定条件下使用不同种类和功能的仪器对目标进行测试。地质雷达具有很强灵敏度、可靠性高、抗干扰能力强等特点。通过发射频率与接收天线波束角差之间存在着稳定关系，进而能够确定出目标距离及方向；同时还可以根据反射回来信号来判断被测物体类型以及形状大小变化程度；最后还能利用多普勒效应检测不同种类的流体性质及其分布情况。

4、地质雷达的特征

接收频率较高。地质雷达能够同时接收多个传感器，因此其探测距离可达50km以上；而且还能对环境进行连续采集以及测量、记录及显示等功能；另外一个特点就是不会受到外界干扰而造成信号失真或错误的影响。地质雷达的探测范围非常广泛，可以从很多不同角度对其进行测量。比如说在深度方面、方位等。而且还能够实现动态性地测查以及动态监测等等功能；在环境监测方面，还可以对被检测的区域进行实时地监测，并且通过数据的分析来实现动态监控。

5、地质雷达应用分析系统的构成

地质雷达系统是一个由发射装置、接收电路和信号处理设备组成的完整的多学科技术体系。其基本构成包括：

发射部分。在进行探测时，为了使目标物与其他物体能产生同步反射，需要采用高灵敏度感应方法来完成这一工作；同时还要通过测量出目标周围环境中存在干扰因素对雷达系统影响程度后，再发出脉冲信号给接收电路并做出相应处理措施以确保仪器的正常使用。

接收部分。在探测过程中如果出现异常情况下就会发出脉冲信号给发射模块，当收到异常时系统便会通过发送不同频率、振幅和相位差等信息来确定雷达是否发生故障从而实现检测，并且将数据发送给控制室处理后再反馈至控制室对其进行有效分析。

信号处理设备。该设备主要作用是对现场信息进行收集、整理与分析，并将采集到的数据通过天线或无线电波向控制室传输，然后再由接收机输出给控制室。在实际操作中通常使用的是多频数字滤波技术。该技术可以有效地减少干扰因素并提高系统运行效率；还能实现实时性强弱电测控信号处理功能；同时也能够对现场信息进行收集、整理与分析等工作，并且将其转化为相应的模拟量或数字化测量结果，在进行检测工作时，可以将之前所做的模拟量或数字化测量结果转化为实际的实测值和虚拟数据。

6、地质雷达在河道护坡检测中的应用

6.1、地质雷达河道护坡检测的方法

地质雷达主要是利用电磁波在介质中的传播特性进行检测，根据不同的测量原理，可以对被测物体表面和内部结构、物理性质等方面进行研究。

反射波法：该方法通过接收发射天线发出的是非球面波信号来得到被测试物表面及外部的信息；当被测岩土质或结构物中存在有缺陷时，会形成一个反射声波，然后将其与目标距离比较后得出所需数据。

声波测距仪法：通过测量发射天线接收到信号的距离来确定被测地层是否存在异常情况；利用声波测距仪对接收天线接收到信号的距离进行测量，通过计算出被测地层是否存在异常情况，从而实现地质雷达法在河道护坡检测中应用。

三维立体扫描法：将仪器发射至指定地点后经过处理和分析之后便可以得到地下介质结构信息；然后根据反射回来的电磁波来判断该点位置及深度分布。在实际应用中，通过对仪器接收的电磁波信号进行分析，然后得出相应数据。

6.2、地质雷达检测方案

在进行地质雷达的检测时，首先要对目标区域内存在不同性质和类型的土层、岩石以及软岩等情况下开展探测工作。其次是针对被测区所处位置及环境条件进行研究。然后就是利用三维扫描技术来获取被测试点附近地下介质结构特征信息；接着就是根据所选取仪器设备参数和实际测量数据对其展开分析与处理，从而得出地质雷达所需检测结果并将最终结论提供给工程单位使用的过程当中。

在进行钻孔护坡检测时，首先要对岩体中存在软弱性岩石以及深部构造的区域开展探查工作。根据不同岩层情况采取相应不同探测方法：对于浅层较厚且深度较大并且地下水位埋藏比较均匀地区采用超声波勘探法；而对于深层地下水较为发育和复杂区域则利用电声法或者是电磁感应技术等方式进行探测；在地质雷达应用过程当中，要对其检测原理、仪器设备以及操作流程加以了解，并在现场实际测量得到的地质雷达数据，对其进行分析，最终将探测结果应用到工程施工当中。

总结：在进行护坡检测的过程中，要充分考虑到影响因素和环境条件等。另外要根据具体实际情况制定相应措施以提高其有效性；然后还需要结合相关资料信息开展技术研究与开发，并积极向社会推广与发展新的探测方法，进而有效促进了我国经济建设和环境保护事业的快速发展。

参考文献：

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