新建铁路温州乐清湾港区铁路支线工程SG02标超前地质预报施工专项方案
中。
分辨率高→对异常探测准确。 天线→一般采用100MHz屏蔽天线。
掌子面的工作范围小→测线长度短、条数少。 掌子面平整度差→天线与掌子面耦合不理想。
探测深度有限→一般探测15～20米，岩层好的硬质岩可达30米。 3、测线布置
由于掌子面空间有限，在掌子面上分别沿水平方向和竖直方向各布2～3条测线（如图6.2－3所示）。一般采用连续测量方式，不能连续测量的可采用点测方式。
图6.2－3 掌子面上测线布置示意图
4、采集参数设置
A/D转换、扫描样点数、扫描率。（省略）
设置时窗：目前，主要采用主频为100MHz屏蔽天线，探测深度设计为15～30米。结合探测深度和分辨率，设置时窗时可参照下列公式：
式中：t 为时窗长度（ns），h 为探测目标体深度或距离（m），E r为介质的相对介电常数，a 为时窗调整系数，一般取1.5～2.0。
27
新建铁路温州乐清湾港区铁路支线工程SG02标超前地质预报施工专项方案
设置滤波参数：设置滤波参数是为了改善记录质量。滤波分为垂向滤波和水平滤波。垂向滤波分高通和低通。
美国的SIR系列天线，在设置高通滤波参数时，应选天线中心频率的1/4；在设置低通滤波参数时，应选天线中心频率的2倍。
瑞典的RAMAC系列天线, 在设置高通滤波参数时，应选天线中心频率的1/6；在设置低通滤波参数时，应选天线中心频率的3倍。
5、在掌子面上进行数据采集
为了避免测线编号和采集方向记录的混乱，建议在雷达数据采集时，按照事先设计的顺序依次进行。比如：先水平测线后竖向测线（或先竖向测线后水平测线）；在水平测线采集时，各测线从上至下依次进行，天线移动最好都从左向右；在竖向测线采集时，各测线从左至右依次进行，天线移动最好都从上向下。
在天线移动过程中，尽量保持天线与掌子面紧密接触，匀速移动。记录下测线布置示意图和干扰异常位置。
对掌子面及其附近的特征做好记录或照相。 6、数据（图像）处理技术
目前，地质雷达的数据处理主要借助地震勘探数据处理方法进行，数据处理技术可以参考地震勘探数据处理方法原理的相关内容。我们应该根据不同的探测目的采用不同的处理方式。其主要处理流程为：将原始数据→调整测量方向→核定测量标记→切除废段记录→水平距离均衡→零点效正→数字滤波→偏移处理→能量均衡→文件标注→时深转换→输出雷达深度剖面图。雷达深度剖面图便是资料解释的基本图件。（省略）
7、资料（图像）解释
根据雷达时间（或深度）剖面图上的反射波组、能量分布差异和双曲线等特征，结合地质资料，对掌子面前方的地质情况做出判断。分述如下：
均匀岩体：在雷达时间（或深度）剖面图上，不会出现反射波组和其它反射信号，能量分布均匀，图6.2－4所示。
28
新建铁路温州乐清湾港区铁路支线工程SG02标超前地质预报施工专项方案
图6.2－4 均匀岩体的雷达图像
岩体分界：在两种岩体分界面出会出现强反射波组特征，见图6.2－5所示。
图6.2－5 岩体分界的雷达图像
岩体内存在空洞：在雷达时间（或深度）剖面图上，会出现双曲线或强能量团特征，见图6.2－6所示。
29
新建铁路温州乐清湾港区铁路支线工程SG02标超前地质预报施工专项方案
图6.2－6 空洞的雷达图像
岩体内存在充填洞穴：充填溶洞的充填物大多数为粘土或土夹石，且含水丰富，电磁波的能量在充填溶洞内被大量吸收而损耗，因此，在雷达图像中，溶洞区域内的图像色彩明显偏暗，类似光学中的黑洞现象，看不见洞底反射。但充填
溶洞的顶板会出现双曲线或绕射弧特征，见图6.2－7所示。
图6.2－7 充填洞穴的雷达图像
岩体内存在局部破碎带：破碎带在探地雷达图像中常常呈现强能量反射特征，就是说在均匀的背景场中出现强反射能量团，见图6.2－8所示。
图6.2－8 破碎带与裂隙的雷达图像
岩体内存在裂隙：一般沿裂隙发育方向形成线状强反射信号，一般情况下，
30
新建铁路温州乐清湾港区铁路支线工程SG02标超前地质预报施工专项方案
裂隙的发育方向与岩层的倾向一致，见图6.2－9所示。
断层：在雷达时间（或深度）剖面图上，断层破碎带的反射能量比较强，强能量的宽度反映了断层破碎带的大致宽度，强能量团的延伸方向反映了断层的倾向，见图6.2－9所示。
图6.2－9 断层的雷达图像
岩体内含水：在隧道开挖中，含水带往往引起岩体塌方，造成工程事故。一般情况下岩体中的含水带是不均匀的，岩体中水与岩体的介电常数具有较大的差异，因此，含水岩体在雷达图像中最为显著的特点是呈现一系列杂乱的强反射，波形没有明显的同相轴。此外，含水带的反射与空洞的反射不同，它是以低频成分为主，没有多次波，见图6.2－10所示。
图6.2－10 含水带的雷达图像
31