地质雷达在岩溶地区岩土工程勘察中的应用.pdfVIP

第18卷第4期 安徽地质 V01．18No．4 2008年12月 ofAnhui December2008 Geology 文章编号：1005—6157(2008)04—292—05 地质雷达在岩溶地区岩土工程勘察中的应用 蒋家龙，，方必量2 (1安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥230041；2安徽第二水文工程勘察院，安徽芜湖241000) 摘 要：安徽省沿江及皖南一带石灰岩分布广泛，岩溶发育，由于岩溶溶洞具有隐伏性强、空间分布规律性差，岩 溶塌陷难以预测等特点，因此岩溶区岩土工程勘察必需查清岩溶发育规律。本文结合铜陵一带岩溶区岩土工程勘察中 几个实例，阐述在岩溶发育区，采用地质雷达结合钴探综合勘察方法，高效准确查清构筑物基础范围内岩溶溶洞发育 情况，提高岩溶区勘察效益和勘察进度。 关键词：岩溶区；地质雷达；综合勘察 中图分类号：U455 文献标识码：A 天线向地下发射高频宽带短脉冲电磁波时，遇到具有 0引言 不同介电特性的介质就会有部分电磁波能量被返回， 接收天线接收反射回波并记录反射时间(图1o电磁 安徽省沿江及皖南一带碳酸盐岩地层分布广泛， 波向地下介质传播过程中，遇到不同的波阻抗界面时 石炭系、二叠系、三叠系均有灰岩分布，在构造断裂 的影响下，受地下水的溶蚀，隐伏岩溶特别发育。在 将产生反射波和透射波。反射和透射遵循反射与透射 岩溶地区进行工程建设，不可避免的会遇到岩溶问 定律。反射波能量大小取决于反射系数R，反射系数 题，岩溶塌陷是其中一种常见的地质灾害，在外加倚 的数学表达式为： 载作用下，岩溶洞穴顶板坍塌发生的时间和空间很难 R=K￡1)1／2一(￡2)1121(8 式中8I和82分别表示反射界面两侧的相对介 预测，严重威胁建没工程安全。因此在岩溶发育地 电常数。 区，如何采用合适的、先进的勘察方法，查明建设工 由(1)式可知：反射系数的大小主要取决于反 程范围内岩溶、溶洞发育情况，对加快施工进度，节 射界面两侧介质的相对介电常数的差异。差异越大反 约工程投资，确保工程安全具有极其重大意义。 射系数越大，则反射波信号越明显。根据分析反射波 地质雷达勘探技术作为工程勘探近年来发展起来 来回所需要的时间、波形、振幅的特征，来判别反射 的一种先进勘探方法，已在工程勘察的许多领域取得 了令人信服的成果，特别是在岩溶发育地区，它能够 体的性质和位置，推断地下地质情况(图2)。 查明溶洞平面分布和空间延伸情况，解决了过去单纯 钻探方法仅能获取一个点上信息，而无法获取空间信 分析计算处理 息的难题。利用地质雷达技术，我们对铜陵市几处岩 后向反射散射脉冲 溶发育地区做了勘探工作，取得了满意的效果。 1