探地雷達屬性分析技術及其在隧道地質預報中的應用研究.pdf

1、目前西南巖溶地區(qū)高速公路處于快速發(fā)展階段，許多隧道需要在復雜多變的地質條件下修建，然而隧道工程是一項隱蔽工程，在施工過程中會面臨各種不同地質災害。探地雷達具備采樣快速、無損、操作簡便、分辨率高等特點，作為一種有效的短距離地質預報手段，被廣泛應用于隧道不良地質探測。本文在收集大量相關資料以及現(xiàn)場調研基礎上，采用物理模型試驗及數(shù)值分析等方法研究了典型巖溶不良地質探地雷達屬性提取技術，并進行了典型巖溶不良地質探地雷達屬性特征分析，研究成果有助

2、于完善探地雷達巖溶隧道地質預報解譯方法體系。本文主要研究內容如下:
　　(1)在廣泛搜集已開挖巖溶隧道地質資料、分析總結常見巖溶不良地質體形態(tài)特點及充填物質類型基礎上設計室內模型試驗，通過物理模型試驗模擬了巖溶地區(qū)隧道施工經常遇到的典型不良地質體，分別獲得不同深度、不同尺寸、不同形狀以及不同填充物質的探地雷達數(shù)據。
　　(2)引入基于屬性分析的探地雷達信號解譯技術，以物理模型試驗數(shù)據為基礎，分別分析了不同異常充填物時探地雷達

3、探測剖面三瞬屬性及反射波譜屬性。研究結果表明:瞬時相位的分辨率最高，瞬時相位剖面圖會在異常的位置表現(xiàn)為同相軸不連續(xù)，尤其當異常體為水時表現(xiàn)為相位反轉180°;瞬時振幅特征隨異常充填物和模型本身介質的相對介電常數(shù)的差異大小而變化，相對介電常數(shù)相差越大，表現(xiàn)越明顯;瞬時頻率特征表現(xiàn)不明顯，可以輔助瞬時振幅特征進行目標識別;幅度譜能反映充填不同異常物時反射波的峰值特征及其與探地雷達天線主頻值之間的差異;-3dB帶寬的平均相位值有助于識別異常目