摘要：地質雷達是一種快速、便捷的無損傷探測技術，它對水庫壩體不良地質條件有較好的探測結果。本文以某水庫壩體檢測為例，闡述了地質雷達在巖土地質過程中的成功應用，為地質雷達在壩體檢測中積累經驗。
　　關鍵詞：地質雷達，水壩，地質檢測
　　
　　
　　在我國東南沿海山區，分布著許多大大小小的水庫。這些水庫大部分是上世紀七十年代和八十年代、有些甚至是大躍進年代修建的。經過幾十年的使用運行后，這些堆土壩或土石混合壩水庫，多多少少存在一些安全隱患，很有必要進行壩體質量檢測評價，檢測評價需要了解壩體是否有粘土心墻及其分布情況、壩體各土層的分布、壩基下巖土層中的裂隙、缺陷等不良地質現象發育情況和壩體是否存在裂隙、松軟土等不良地質現象，為及時作出安全預報和加固壩體設計提供準確的參數。
　　地質雷達是一種快速、便捷不破壞壩體下的無損傷探測技術，它對壩體不良地質條件有較好的探測結果。
　　1地質雷達探測的基本原理
　　福建東辰綜合勘查院從瑞典引進了一套具有國際先進水平的地質雷達，該設備可在無破損的條件下準確探測地下40米以上的斷層、溶巖、滑動面等地質情況。這種地質雷達由于使用了高頻寬頻帶短脈沖及高速采樣技術，其勘探分辨率高于其它物探手段，探地雷達利用高頻電磁波（主頻為數十兆赫至數百兆赫以至千兆赫）以寬頻帶短脈沖形式，由發射天線T發出，通過地面進入地下，經地下地層或目標體反射后返回地面，為接收天線R所接收（見圖1）。脈沖波行程需時：，當地下介質中的波速v為已知時，可根據測得的時間t值（ns），由上式求出反射體的深度（m），式中X(m)值在剖面探測中是固定的；V值（m/ns）可以用寬角方式直接測量，也可以根據近似計算出。
　　圖上對照一個簡單的地質模型，畫出了波形的記錄，在波形記錄圖上各測點均以測線的鉛垂方向記錄波形，構成雷達剖面（GPR剖面），經過資料的后處理就可得到地下不同介質的分布情況及介電常數變化面的位置等參數并結合對反射電磁波的頻率和振幅等進行處理和分析，便可求得目標體的位置、深度和幾何形態。
　　2地質雷達探測應用實例
　　東辰綜合勘察院利用地質雷達對福州市羅源開發區南榜水庫東巖調節庫壩體進行了安全檢測，現場采用瑞典MALA地質雷達（RAMAC/GPR）進行探測，主機為CUⅡ，采用的主要技術參數為：1）50MHz非屏蔽天線，天線間距0.3m。2）100MHz屏蔽天線；天線間距0.05m。記錄時間、疊加次數和采樣率根據實際情況做適當調整。根據實際情況，采用點測和連續掃描兩種方式進行探測。
　　2.1含水裂隙的地質雷達圖像
　　圖3是一裂隙的探測圖像，在壩體的右肩巖石出露處探測得到。下圖為連續探測得到的圖像。從圖像中可以看出，出現了圓弧形的反射波界面，反射界面明顯，反射面附近波幅顯著增強，點測和連續探測結果基本一致。后到壩后查找證實，壩體右肩有1條與壩體中心線近似垂直的壓性節理面，檢測結果與實際情況吻合。
　　
　　圖3壩體下方為含水裂隙的雷達圖像
　　2.2壩體土層地質雷達圖像
　　地質雷達對壩體內土層有較好的探測效果，如圖4所示。從圖像可以看出，壩體上部是灰綠色的含角礫填土，中部為厚薄不均勻的黃褐色的素粘土，
　　
　　圖4壩體及其下方不同地層的雷達圖像
　　2.3壩體基底的地質雷達圖像
　　經本次地質雷達探測表明壩基底部是呈中風化巖石，局部為碎塊狀強風化的基巖，經鉆探證實，厚度與深度基本吻合。
　　
　　圖5壩體基底地層的雷達圖像
　　3結語
　　通過地質雷達的檢測，準確反映了這個水庫壩體的安全狀況，為水庫的安全管理提供了準確的數據。通過這次采用地質雷達對壩體進行檢測和地質預測，總結了一些經驗。
　　（1）采用地質雷達探測水庫壩體，檢測地質狀況是一種快速便捷、對壩體影響小的探測方法。
　　（2）在實施探測的同時，可對采集到的雷達波形進行粗略判斷，如發現異常狀況，應反復探測并采用不同的探測方式（點測和連續探測），從而確保探測的準確性。
　　（3）采用100MHz天線可對壩體下方10m范圍內的地質狀況做出較好的判斷，不同的不良地質狀況，可能有相似的雷達圖像，因此，結合壩體地質觀察，可以提高判斷的準確性。由于實際壩體修筑中，填料相差不大，這些都在本次地質雷達的探測中有較為明顯的表現，同時對探測的結果有較直觀。
　　（4）探測過程中經常會有干擾因素存在，如空中電線、行駛中的車輛，因此，如何正確識別干擾，從而得到正確的分析結果至關重要。
　　（5）地質雷達是一種正在不斷發展的無損探測技術，對不良地質狀況的探測效果良好，與少量的鉆探驗證工作結合可對雷達圖像異常情況的解釋判斷。
　　參考文獻
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