基于探地雷达的地下隐伏异常分析

皮 海 康

(深圳市水务工程检测有限公司，广东 深圳 518109)

1 概述

随着我国经济发展的空间结构发生改变，尤其在国家加快中心城市群和城市群建设的方针下，城市建设进一步加快。交通运输也随之持续增长，由此带来道路的负荷快速增加，这对道路的安全运行提出了新的挑战。为了缓解交通压力，城市交通基础设施兴建速度加速推进，轨道交通和城市道路建设也进一步加快。城市道路面临着交通荷载、复杂地质条件、雨水冲刷、人类工程活动的考验，这些情况都可能引发道路变形，路面沉降等病害[1]，严重时甚至可能导致塌陷等情况的发生。探地雷达在道路灾害的探测上，具有高精度、高效率、连续无损、实时成像和结果直观等优点[2]，能及时发现地下隐伏异常体，进而有效防治灾害的发生，成为道路无损探测的优选物探手段。本文以探地雷达基本原理为基础，结合实际工程探测结果，分析了几种常见地下异常体(管道、电缆线、介质疏松、介质富水、空洞等)的典型雷达特征。

2 探地雷达基本原理

探地雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)向介质内发射超高频(106Hz～109Hz)脉冲电磁波[3]，当遇到介电常数不同的地层和目标体时，电磁波在介质交界面发生反射现象，反射波被地面接收天线探测并接收，通过对接收信号的处理和分析，形成波的双程走时与检测平面的二维图像，从而研究地下结构的物探方法[4]。其工作原理如图1所示。

地下介质分界面反射上来的反射波携带大量有用信息，可以通过分析反射波幅值和频率等特性来解读。……