摘要：城市中路面沉陷或塌陷的隐患探查是岩土工程中预警防灾减灾探查难度较大的一项工作，路面塌陷造成的路基沉降主要是路基土体中的空洞、空腔及含水率高的地段形成的，空洞、空腔及含水率高的地段是导致路基沉陷或塌陷的主要隐患源。地质雷达探测技术是目前城市中工程物探的主要组成部分。勘察单位结合历年的工程实例经验采用地质雷达勘探方法进行工作。此种方法可以在城市道路中克服常规震动干扰，对路基土体中的空洞、溶洞作单个的精细探查，工作过程不打孔、不放炮，作业方式安全环保的无损探查。
关键词：地质雷达 路基沉降 探测 实际应用
1、前言
2016年4月，受哈尔滨市西部地区开发建设领导小组办公室委托，由黑龙江省地球物理勘察院承担哈尔滨市道里区群力第一大道维修抢险工程（上江街—景江东路）地基沉陷探查项目地球物理勘探任务。本次工程勘查目标区域位于哈尔滨市道里区群力第一大道上江街与景江西路之间，勘探区道路为双向3车道×2幅，共约30m宽，其中，中间绿化带宽度大约10米左右。道路近东西走向，勘探区长度为830米。
2、工作方法
（1）测线布置
本次工作在测区范围内共布置4条勘探线，测线方向由东向西，每条勘探线长680-830米，点距为0.4米，勘探线间距4米。测线东部起点处标记为0米，西部终点处标记为830米，中间每隔50米有标记。垂直公路方向布置27条勘探线，测线方向由南向北，每条勘探线长24-39米不等，勘探线间距30米。
（2）探测方法
地质雷达探测的方法一般采用单天线自激自收的探测方式。对于均匀水平成层介质而言，雷达反射波的同相轴也为水平的直线。但当遇到地下不均匀介质时，雷达反射波的同相轴就会发生相应的改变。地下路基沉降的探测也就是利用地质雷达的这种特性来探测地下路基沉降的。地质雷达的工作方法有两种：点测和连测。本次探测工作采用点测方式，勘探点距0.4m。
地质雷达仪器采用：意大利IDS公司研发生产的RIS-K2探地雷达，并配用40MHz半柱形天线，如图3.2所示。该天线增加了天线的屏蔽功能，有效减弱了地面上部的各种干扰，使探测方向直指地下，从而可对地下目标物进行有效探测。
（3）数据处理
探测的雷达图形常以脉冲反射波的波形形式记录。由于地下介质相当于一个复杂滤波器，介质对波不同程度的吸收以及介质的不均匀性，使得脉冲到达接收天线时，波幅减小，波形变得与原始发射波形有较大的差异。另外，不同程度的各种随机噪声和干扰，也影响实测数据。因此，必须对接收信号实施适当的处理，以改善资料的信噪比，为进一步解释提供清晰可变的图像。图像处理包括消除随机噪声压制干扰，改善背景；进行自动时变增益或控制增益以补偿介质吸收和抑制杂波，进行滤波处理除去高频，突出目的体，降低背景噪声和余振影响。对数据文件进行了预处理、增益调整、滤波和成图等方法的处理。最终得到各测线的成果图，并据此进行探测对象的地质解释。
3、成果解释
本次地质雷达现场勘探完成以后，对各条测线数据进行了数字处理分析，然后结合现场情况对所测各条地质雷达测线进行了初步的综合解释与分析。现对各测线异常进行分别解析如下：
（1）测线雷达勘探异常分析
１线测线只在435m-440m区间出现明显的抛物线型异常，，深度2.0m。该异常是管线异常和脱空异常的典型代表。由于抛物线波形比较光滑连续，所以推测该异常是管线异常。其它段波形基本正常,未见明显异常。剖面图如图1
图2 2线测线雷达解释剖面图
（3）测线雷达勘探异常分析
从3线测线100-200m路段的地质雷达测试图像（图3）中可以明显看出测线140m-190m深度1.1m-2.8m区间出现明显的乱反射异常，该异常是地下土质松散破碎异常的典型代表。测线135m-180m深度6m-8m区间出现明显的乱反射异常，该异常是地下土质松散破碎异常的典型代表。推测图中的两处异常为土质松散破碎区，是造成地下塌陷的主要因素。其它段波形基本正常,未见明显异常。
图4 4线测线雷达解释剖面图
结束语
以上地质雷达的实际应用表明，在城市工程物探工作中，地质雷达对地下隐蔽物探查，对地下空洞、空腔及含水率高的地段探测具有可观的效果，对其进行深入研究具有重要意义。但是在很多领域，地质雷达的研究与应用还不够成熟，有待于进一步研究开发。
参考文献：
[1] 探地雷达方法与应用，李大心 北京，地质出版社
[2]城市工程地球物理探测规范，中国建筑工业出版社
[3]工程与环境物探教程，地质出版社
[4]工程物探，周天福，河海大学
论文作者:刘庆宇
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/27
标签：地质论文; 异常论文; 路基论文; 地下论文; 波形论文; 物探论文; 介质论文; 《防护工程》2019年第7期论文;