7地质雷达记录的波相识别 - 图文

8.7空洞与脱空区确定

空洞是地质雷达经常遇到的问题，大到溶洞，小到衬砌中的空区。脱空区与空洞没有本质区别，只是规模小一些，面积可能大一些。空洞的形状各有不同，但电磁波记录中却有共同之处。第一个鲜明的特点是反射波特别强，因为空气与岩土、混凝土介质的介电常数差异明显，反射系数大概在0.4-0.5之间；第二个特点是多次波很发育，电磁波在空洞中多次反射，接受到的反射波持续很长时间；第三个特点是空洞最先到的反射振相与表面反射相反，因为电磁波是从低速介质进入高速介质，而在表面是从高速介质进入低速介质。

空洞与脱空区处理最有效的办法就是采用反差大的能量显示模板，在这个模板下中等的和较弱的反射被忽略，只显示最强的信号。屏幕上大面积平淡背景上只有几处空洞的形态，最易识别。用灰度图和变面积显示图上也可以辨认出空洞，但更需要经验，容易发生错误，位置也不易界定，不如能量显示模板好。下边两幅能量模板显示图就是一个很好的说明。

法国巴黎混凝土墙后的空洞

铁路隧道衬砌与围岩间的脱空与空洞

公路隧道二衬灌注形成的模板边缘空区

公路隧道衬砌与围岩脱空区

前一

施工

台班

施工缝

8.8钢筋、钢支撑、锚杆的处理识别

初期支护

二次衬砌

混凝土结构中的钢筋网与钢支撑是质量检测所关心的问题。检测内容包括钢筋的密度、位置、筋径、与混凝土的密实程度等等。

钢筋、钢支撑是良导体，对电磁波的反射系数为1，在雷达记录中的表现是一系列的强反射弧，形如半开伞，第一反射振相与表面反射波同向。如果钢筋与混凝土不密实，反射波中还增加一些多次波成分，多次波持续时间越长，脱空越严重。钢筋、钢支撑检测资料处理最重要的环节有两步，第一步是进行水平滤波，水平滤波扫描线条数取得要少，10-20条，增强滤波效果。水平滤波除去水平干扰和水平缓变信号，突出弧形反射；第二步是选择能量显示模板，只显示高能量部分，降低中等和弱反射信号的分辨率，突出显示强反射弧。下列两幅图是处理的实例。

混凝土中的钢筋网

衬砌中的钢筋网1

衬砌中的钢筋网2