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利用改进的时域有限差分算法,对不同物理和几何参数条件下各种滑坡要素组成的综合模型进行数值模拟,研究滑带厚度、滑带充填介质、滑体岩土类型、滑坡裂缝等的地质雷达探测响应效果。研究结果表明,具有各自物理和几何参数的滑坡要素与地质雷达响应特征之间存在一一对应的数学关联,通过这种关联可以从野外实测数据中有效提取和判读滑坡要素的类型及物理几何特性,为滑坡稳定性评价提供地球物理依据。为了展示该研究成果的适用性,以三峡库区将军滩滑坡的地质雷达野外实测数据为例进行解释推断,成功识别出滑坡体的滑带埋深及分布、滑体的裂缝发育程度等情况,为评价滑坡稳定性,合理优化滑坡治理方案提供了科学参考。 相似文献
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《物探化探计算技术》2018,(6)
岩土中各成分的涨缩性差异会使局部位置产生有规律的裂隙结构,并形成软弱带。在降雨、渗流等水文因素的影响下,滑坡体一般会沿着软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动,因此这些软弱带的探测是一个急需解决的重要的问题。这里提出了一种以三维Koch分形曲线来模拟不同含水率裂隙带的建模方法,建立了一个三层岩土背景下的倾斜裂隙带模型,裂隙带具有不同的含水率。在探地雷达(GPR)数值模拟的基础上,定性分析发现裂隙带含水率对响应波形的影响较大,含水率较高时裂隙带波形会与背景分界面混杂。对响应进行S变换(ST)后,根据时频特性既可抑制混杂波形,又可定量计算裂隙带响应与含水率的关系,最后进行了裂隙带深度的误差分析。此建模、探地雷达响应数值模拟及信号时频分析方法,可以为岩土体中软弱带及含水裂隙带的探测提供参考。 相似文献
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《物探与化探》2017,(6)
通过对低频探地雷达在青藏高原冻土带环境下的探测深度、分辨率及反射特征分析的正演模拟来研究其在冻土带天然气水合物勘探中的可行性和关键参数。首先通过雷达测距方程计算确定了理论上探地雷达的最大探测深度与发射频率、地下介质电阻率、介电常数之间的关系,并根据电磁波反射理论计算满足冻土带天然气水合物探测深度所需的系统增益;随后通过低频探地雷达分辨率计算和仿真模拟来确定低频探地雷达在大尺度(200 m)范围的广义分辨率;最后参考已经发现天然气水合物的木里地区基本情况设计冻土及天然气水合物模型,利用时间域有限差分(FDTD)方法进行二维正演,获得了探地雷达信号在冻土带底界以及天然气水合物顶、底界的反射特征,为野外实测数据的处理及解释提供有用信息。研究结果表明,采用中心频率小于等于15 MHz且系统增益大于165 dB的低频探地雷达在地表电阻率较高的冻土区能够满足天然气水合物储层的探测深度要求;分辨率计算及仿真模拟表明低频探地雷达在满足一定条件下在200 m深度可以达到探测深度1%的广义分辨率;探地雷达信号在冻土底界、天然气水合物顶、底界均存在明显的强振幅和频率突变特征;理论计算结果认为应用低频探地雷达直接探测冻土带天然气水合物是可行的。 相似文献
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浅谈探地雷达在冰川研究中的应用 总被引：5，自引：0，他引：5
探地雷达技术是一种利用电磁波反射原理探测地下介质分布特征的地球物理勘探技术，其探测方式主要有剖面法(Common Depth Point)和宽角法(Wide Angle Reflection and Refraction)两种。不同的探测方式可解决不同的冰川问题。探地雷达在冰川学中广泛应用于探测冰体厚度、水下地形、冰裂缝、冰体内部沉积层位、冰川水文特征、划分冰川冰类型等，为水下槽谷、冰川结构、冰川流动机制、水资源评估及气候与环境变化的研究提供丰富可靠的数据。 相似文献
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肖都 《物探化探计算技术》2015,(1)
查明沥青混凝土机场跑道面层脱空范围和程度,对实施道面维护保养和保障跑道飞行安全十分重要。这里运用基于时间域有限差分法(FDTD)的GPRMax2D,对面层脱空的探地雷达反射剖面特征进行了数值模拟分析。通过对数值模拟数据、探地雷达实测剖面以及钻孔验证结果的对比分析,建立了面层脱空推断解释分类模型,获得了具有合理准确度和高可靠性的推断解释结果,认为探地雷达是一种能用于沥青混凝土机场跑道面层脱空检测的快速、无损、可靠的技术手段。 相似文献
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探地雷达探测地裂缝的几个实例 总被引：1，自引：0，他引：1
由于地裂缝的形成原因多样,宽度小,展布特征特殊,采用探地雷达进行地裂缝探测,一般很难达到良好的探测效果。通过探地雷达在地下采空、活动断裂、地下水超采等3种不同原因产生的地裂缝上进行探测并取得较好波形图像的实例,介绍了从天线配置、测线布置到资料处理、图像解释等工作流程,总结了不同成因类型地裂缝的探地雷达波形特征。通过实地探孔、探槽验证,说明探地雷达法探测结果准确,探测结果准确反映了地裂缝深部的发育状况和发现新的地裂缝,对分析地裂缝的成因和机理提供了科学依据。 相似文献
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《物探化探计算技术》2021,(1)
地面塌陷是岩溶发育区内常见且破坏性较强的地质灾害,针对地面塌陷的分布特征和自然因素开展浅层非侵入性综合地球物理勘查研究,可为后期灾害应急防治提供可靠的依据,对减少人民生命和财产的损失具有重要意义。这里将探地雷达和高密度电法结合起来研究工作区内溶洞的发育情况及充填状态,并评价其沉降与塌陷的风险。通过数据采集、资料处理、异常推断解释及钻探验证等研究过程,验证了探地雷达与高密度电法相结合在岩溶区地面塌陷勘查中的有效性,地质雷达探测方法操作简便、探测精度高,但探测深度有限,而高密度电法探测深度相对较大,但易受场地障碍物影响导致断面数据缺失,二者相结合起到了相互补充、相互验证的作用。 相似文献
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堤防动物洞穴的探地雷达探测研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过探地雷达对淮沭河大堤獾洞隐患的探测,分析了獾洞的结构特征,给出了獾洞的典型雷达图像特征,推断了测区内獾洞穴道的位置、深度和走向,为堤防獾洞隐患治理提供了资料。探测结果表明,探地雷达设备轻便,对场地要求低,易于在任意方向加密探测,对浅层地下洞穴的探测非常有效。 相似文献
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探地雷达是利用超高频脉冲电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法,由于其具有高效率、高分辨率、高准确率等特征,在浅层岩土工程勘察中应用越来越广泛。以国道G110改造工程勘察为例,介绍探地雷达在岩土工程勘察中的应用,对于确定断层的深部展布状况和花岗岩囊状风化界面起到了重要作用,给勘探孔之间地质体的推断解释提供了科学依据。 相似文献
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岩体内部宏观裂隙的发育程度对水库区岩溶岸坡稳定性有着重要影响。为了有效地探测和识别岩体内部宏观裂隙的几何形态和分布特征,对三峡库区巫峡典型岩溶岸坡中岩体内部的垂直裂隙进行模型简化。基于无损伤的探地雷达物探技术,通过理论分析、数值模拟,研究了岩体内部垂直裂隙的宽度、长度、倾角等发生变化时,雷达回波剖面中裂隙对应的时距曲线形态和振幅特征的变化规律。研究表明:裂隙顶端和底端对应的雷达回波响应为双曲线形态,可作为裂隙识别的标志;裂隙的宽度与雷达回波最大振幅和能量团的关系密切;裂隙倾角大小会影响到雷达回波能量团的形态。现场测试结果表明,900MHz天线频率的探地雷达可以较好地用来探测岩溶岸坡内部约1.5m深度范围内厘米级宽度垂直宏观裂隙的分布,并可作为调查库水区岸坡岩体内部宏观裂隙扩展的一种监测手段。 相似文献
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探地雷达在探测玉树走滑断裂带活动性中的初步应用 总被引：4，自引：1，他引：3
探地雷达具有快速、检测范围广、探测深度深、分辨率高及对地表环境无破坏等特点,在活动断层探测应用中具有很大的优势。在简要介绍玉树走滑断裂带活动性的基础上,选择高分辨率的探地雷达对隆宝、昔日达和盘琼沟处断裂带附近的活动断层进行探测。采用时间域有限差分法建立活动断层的数值模型对其雷达波响应特征进行模拟,分析断层在探地雷达剖面上的反射波特征。根据断层的反射波特征解译探地雷达图像,判断断层的位置、走向及空间展布。结合探槽开挖对比,探地雷达图像的解译结果与探槽开挖后的断裂带剖面展示的断层活动性质基本一致。根据隆宝、昔日达和盘琼沟处的探地雷达图像与探槽剖面上断层反射波特征的对比研究,解译了玉树地震震中位置探地雷达剖面上的断层展布。研究表明,探地雷达是一种快速探测活动断层的有效方法,尤其是在地表破裂不明显的区域,不仅可以准确地判断断层的位置、走向及空间展布,还可以将断裂带附近地下岩层的层位信息及探槽断面之外的地表下图像清晰地呈现出来,为以后运用探地雷达探测活动断层提供参考。 相似文献
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探地雷达(GPR)方法具有高效、高分辨率、无损探测等优势,广泛应用在城市道路病害体探测中。三维探地雷达是近年来发展起来的新技术,通过三维阵列天线进行三维数据采集,对道路病害体具有更高的空间分辨率和测量精度。本文利用基于三维时域有限差分方法原理的GprMax 3D软件,针对以空洞为代表的典型道路病害体,开展充气型和充水型空洞三维探地雷达正演模拟工作,获得两种不同填充类型空洞的三维雷达数据体,对数据体不同方向的图像特征进行分析,并结合工程实例,验证了正演模拟结果的可靠性。该研究对三维探地雷达实测图像解译和提高检测结果判定的可靠性具有重要的指导意义。 相似文献
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探地雷达是探测地下结构及其分布规律的一种重要的浅层地球物理探测方法,具有分辨率高、无损、抗干扰能力强、结果直观等优点,在工程物探领域被广泛应用。为提高对地下管线雷达图像特征的认识,确定管线异常体的位置,提高地质雷达的解释精度,利用时域有限差分法(FDTD)对地下管线进行精细化探测,包括对管线埋深、材质、管线内充填物、管线病害等影响因素的数值模拟,以此建立地下管线正演模拟合成图库,进而指导探地雷达实际探测图像的解释工作。现场管线探测结果表明:探地雷达可准确探测出地下管线的埋设位置及运行状态,为今后的维修养护提供了依据。 相似文献
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通过探地雷达进行探雷是一个重要的应用方向,其对非金属地雷或者金属含量少的地雷的探测效果显著。本文针对探地雷达对地雷进行探测时目标特征提取困难的问题,提出了基于马氏距离模板特征的SVM识别算法,并给出了识别结果。该方法能有效提取地雷目标特征,有助于探地雷达数据解释和地雷目标的识别定位。 相似文献
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