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1、134能源技術(shù)與管理2011年第1期doi：10．3969~．issn．1672—9943．201101051建j筑與jj基_礎(chǔ)；王

2、1擔(dān)_：!’：∞一。探地雷達(dá)在鐵路軟基水泥樁檢測中的應(yīng)用邵開勝，潘冬明z，胡明順，李娟娟z，尹奇峰(1．江蘇省礦業(yè)工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇徐州221006；2．中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院，江蘇徐州221008)[摘要]探地雷達(dá)技術(shù)具有對淺表層結(jié)構(gòu)精細(xì)探測的能力，利用該方法對漢宜鐵路HYZQ-3標(biāo)段軟基處理水泥樁進(jìn)行了檢測，準(zhǔn)確的查明了該路段水泥樁位、樁數(shù)和樁距，為評價(jià)鐵路路基處理工程質(zhì)量評價(jià)提供

3、了可靠的依據(jù)。[關(guān)鍵詞]探地雷達(dá)；軟基；水泥樁[中圖分類號]P624[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1672-9943(2011)01-0134-03層表層傳播的直達(dá)波，反射波和直達(dá)波同時(shí)被接0引言收機(jī)記錄或在終端將兩種波顯示出來[3]。路基檢測是鐵路建設(shè)與管理中的關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性技術(shù)，為工程設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)提供可靠的依據(jù)，不僅對于控制工程質(zhì)量至關(guān)重要，而且決定著線路維修養(yǎng)護(hù)決策的科學(xué)性，并直接影響維修養(yǎng)護(hù)資金分配的合理性_1]。傳統(tǒng)的路基檢測方法以挖探、釬探為主，既損壞線路，又只能提供少量信息，不能提供長段線路的詳細(xì)調(diào)查情況，且費(fèi)時(shí)、費(fèi)

4、工，遠(yuǎn)不能適應(yīng)目前圖1反射雷達(dá)探測原理鐵路全面提速和未來高速運(yùn)營的需要。近年來，地脈沖反射波旅行時(shí)為：質(zhì)雷達(dá)GPR，也稱探地雷達(dá))技術(shù)被引入鐵路路V~Z2q-X2__(1)l==~基檢測和評估，顯現(xiàn)出了獨(dú)特功能和優(yōu)異特點(diǎn)，引起了廣泛興趣和關(guān)注。地質(zhì)雷達(dá)檢測具有無損、快當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)中的波速為已知時(shí)，可根據(jù)精速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于道床、基床狀態(tài)調(diào)查確測得的走時(shí)t，由上式求得目標(biāo)體的深度z。式和病害檢測l2]。本文介紹了探地雷達(dá)的探測原理、(1)中值即收發(fā)距，在剖面測量中是固定的；參數(shù)選擇和數(shù)據(jù)處理方法，在漢宜鐵路HYZQ一3值可用寬角

5、法直接測量，也可以根據(jù)近似計(jì)算公標(biāo)段軟基處理水泥樁進(jìn)行檢測評價(jià)中的應(yīng)用，取式來計(jì)算。得了較好的效果。波的雙程走時(shí)由反射脈沖相對于發(fā)射脈沖的延時(shí)而確定。雷達(dá)圖形常以脈沖反射波的波形形1探地雷達(dá)探測原理式記錄。波形的正負(fù)峰分別以黑色和白色表示，或探地雷達(dá)由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射以灰階或彩色表示。這樣，同相軸或等灰度、等色部分由產(chǎn)生高頻脈沖波的發(fā)射機(jī)和向外輻射電磁線，即可形象地表征出地下反射界面。圖2為波形波的天線(T)組成。通過發(fā)射天線電磁波以60。～記錄示意圖。圖中對照一個(gè)簡單的地質(zhì)模型，畫出90。的波束角向地下發(fā)射高頻電磁波(

6、10一10。Hz)，了相應(yīng)的波形記錄。在波形記錄上，各測點(diǎn)均以測電磁波在傳播途中遇到電性分界面產(chǎn)生反射。反線的鉛垂方向記錄波形，構(gòu)成雷達(dá)剖面。射波被設(shè)置在某一固定位置的接收天線(R)接反射脈沖波形的明顯程度，是對探地雷達(dá)圖收，如圖1所示，與此同時(shí)接收天線還接收到沿巖像進(jìn)行地質(zhì)解釋的重要依據(jù)。它決定于發(fā)射脈沖波的能量，波在地質(zhì)界面上的反射特性以及波在資助項(xiàng)目：國家重大專項(xiàng)(2008ZX05035)；國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研地下介質(zhì)中行進(jìn)時(shí)的衰減情況。反射特性決定于究發(fā)展計(jì)劃(973)(2009CB219603)物性界面的波阻抗差異，以反射系數(shù)描

7、述H]。2011年第1期邵開勝，等探地雷達(dá)在鐵路軟基水泥樁檢測中的應(yīng)用135理造成的水泥樁數(shù)量誤差，在垂直路基方向(縱向)從一側(cè)邊坡到另一側(cè)邊坡布設(shè)3條測線，長度為實(shí)際路基縱向?qū)挾?，橫向則在縱向測線的中點(diǎn)布設(shè)3條垂直的測線，長度為11．8m，測點(diǎn)點(diǎn)距均為0．1m。04資料處理方法雙為了對雷達(dá)圖像進(jìn)行合理的地質(zhì)解釋，首先程～¨雨時(shí)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理主要是對雷達(dá)波形間／n作處理，包括增強(qiáng)有效信息、抑制隨機(jī)噪聲、壓制圖2雷達(dá)剖面記錄示意圖非目標(biāo)體的雜亂回波、提高圖像的信噪比和分辨率等。其目的是壓制隨機(jī)的和規(guī)則的干擾，以盡可2工程概

8、況能高的分辨率在雷達(dá)圖像上顯示反射波，便于提漢宜鐵路HYZQ一3標(biāo)段，正線全長74．1km，取反射波的各種有用參數(shù)，以利于地質(zhì)解釋。常用位于漢川、仙桃境內(nèi)。該路段路基采用了水泥樁處的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理手段有數(shù)字濾波、反濾波、偏移繞理，水泥樁有正三角形和正方形兩類，現(xiàn)已完成路射處理和增強(qiáng)處理等。數(shù)字濾波利用電磁波的頻基路面鋪設(shè)。為了檢測該路段軟基處理水泥樁數(shù)譜特征來壓制各種干擾波，如直達(dá)波和多次反射目及樁距，評價(jià)路基處理質(zhì)量，采用探地雷達(dá)通過波等；反濾波則是將地下介質(zhì)理解為一系列的反在地表布設(shè)測線進(jìn)行連續(xù)的觀測。由于水泥樁和射界面，由反射波

9、特征求取各個(gè)界面的反射系數(shù)；周圍軟基底有著明顯的電導(dǎo)率差異，會造成基底偏移繞射處理，即反射波的層析成像技術(shù)，是將雷反射波形同相軸在橫向的連續(xù)性隨著樁基而展現(xiàn)達(dá)記錄中的每個(gè)反射點(diǎn)偏移到其本來位置，從而出規(guī)律性的變化。對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)