1地质雷达探测原理

地质雷达广泛应用于市政工程、地下设施、考古、地质与水文等领域的探测和评估，原理是其主机通过天线由地面发射电磁波到地下，当电磁波遇到不同电性差异的目标体或不同介质的界面时便会发生反射与透射，反射波返回地面，又被接收天线所接收。此时雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程时间t和幅度与波形资料，通过对图像进行解释和分析，确定不同界面及深度、空洞等。

2仪器及测线布置

采用美国SIR-20型地质雷达，根据不同的检测深度要求配备270MHZ、100MHZ高频天线。针对鸡鸣驿古城内的地下通道，城墙进行探测，地下通道的检测中，测线垂直通道延伸的方向布设，城墙的检测中，测线沿城墙走向及垂直城墙走向进行探测。

3测量参数

100MHz天线：测量方式采用连续测量，时窗范围：150ns（最大探测深度可达30m），采样率：512样点/扫描，扫描率：32扫描/秒，每2m做一探测标志。270MHz天线：测量方式采用连续测量，时窗范围：100ns（最大探测深度可达5.0m），采样率：512样点/扫描，扫描率：32扫描/秒，每2m做一探测标志，每探测一条另存为一个探测文件。本次探测工作依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。

4数据处理与分析

通过对检测数据进行背景去除、滤波，设置介电常数、水平均一化等一系列处理，分析确定地下洞室的位置及深度，横坐标表示探测的水平距离，纵坐标表示距地面的深度。由于空气与土或与石的介电常数差异较大，所以当结构中有明显的空隙或空洞时，地质雷达会有明显的强反射信号。雷达图像上可以看出两处空洞的位置、深度和大小，（a）处空洞顶距地面约1.5m，最深处距地面约4.5m，空洞高度约2m；（b）处空洞顶距地面约2.0m，最深处距地面约3.5m，空洞高度约2m。

5结论与建议

地质雷达操作简单，精度高，能对地下空洞、城墙内部的裂缝破损进行检测，工程实例表明，采用地质雷达对古建进行勘测是比较准确和可行的，探测效果较好，对古建的评估和加固提供了有力的支持。但是，地质雷达还存在一定局限性，随着探测深度的增大，探测精度降低，进一步影响到探测质量，有时会造成误判，因此建议在古建探测中，地质雷达、地震面波等多种无损检测方式并用，能取得较好的探测效果。

作者：孙建超单位：陕西铁路工程职业技术学院