地质雷达在高速公路桥梁基底溶洞探测中的应用.doc

摘要:结合地质雷达在南(川)万(盛)高速公路老房子1号桥基桩基底溶洞探测数据进行分析,并利用现场开挖方式验证了探测结果的有效性,避免基底坍塌给桥梁安全带来的威胁,其工程实例可供其它工程参考。关键词:地质雷达;溶洞;,andtheuseofthesiteexcavationprovedthevalidityofthedetectingresults,avoidthebasecollapsetobridgesafetythreat,:geologicalradar;cave;excavation中图分类号:+6文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)1工程概况老房子1号大桥位于重庆市万盛区丛林镇永胜村,东侧约80m处为南万铁路、约200m处为s303省道,三者走向基本一致,相互近于平行。桥梁位于分离式路基路段,分设左右线桥,左线桥布置为20m(桥起lk8+,桥止lk8+,,中心桩号lk8+178)预应力混凝土t梁桥和右线桥布置为20m(桥起k8+,桥止k8+,,中心桩号k8+178)预应力混凝土t梁桥,全桥为两联,均采用先简支后结构连续体系。大桥位于斜坡中下部,西侧坡脚为孝子河,为区内最低侵蚀基准面;桥位跨越岩溶槽谷,桥位区地貌总体属构造剥蚀丘陵地貌,地形变化连续,沟壑与丘陵相间。2地质雷达原理地质雷达法通常是一种地下甚高频到微波段电磁波反射探测法。其工作原理是:发射器通过发射天线向持力层岩石中定向发射电磁波,工作时天线贴在桩底持力层表面,沿测线匀速移动。在桩底前方岩体内部定向传播的电磁波当遇到有电性(介电常数和电导率)差异的界面时即发生反射。反射波由处于接受状态的接受电线和接受器所接受。另外,最先收到由发射天线经天线所在岩体表面到达接收天线的直达波并作为系统时间的零点。通过对反射波信号进行一系列的后处理(输入有关参数、滤波、放大、改变显示方式和编辑等)后,取反射波往返时间之半,乘以相应介质的雷达波速度即为反射目标深度。再根据反射波的强度、形状及其在纵向和竖(环)向上的变化情况来判别反射目标的性质(目标识别),如断层、空洞及破碎带等。原理如图1所示。、目标最小尺寸以及天线尺寸是否符合场地需要。一般来说,在满足分辨率且场地条件又许可时,应该尽量使用中心频率较低的天线。本工程根据现场条件和探测需要采用100mhz天线。b时窗选择时窗选择主要取决于最大探测深度与底层电磁波速度,时窗w可由下式估算w=*2dmax/v,上式中时窗的选用值增加30%,是为地层速度与目标深度的变化所留出的余量。本工程选择的时窗为300ns。c采样率选择采样率是记录反射采样点之间的时间间隔。采样率由尼奎斯特采样定律,即采样率至少达到记录反射波中最高频率