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公路桥梁工程与隧道施工

图 6-7 隧道工程中 TSP 探测的原理示意图

探测原理如图 6-7，对比其他物探方法，其具有以下优点：①适用范围广，适用
于极软岩至极硬岩的任何质情况；②预报距离长，能预报掌子面前方 l00~200m 范围

内的地质状况；③对隧道施工干扰小，它只要求在接收信号时为减小噪声干扰作短暂
停工；④提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交成果报告；⑤预报断层、
软硬岩接触面等面状结构反射信号较为明显。
2. 地质雷达法
地质雷达法又称 GPR（Ground Penetrating Radar）法，是利用高频电磁波在岩体

传播中遇到地质界面产生反射的特性，探测异常地质体的一种方法。地质雷达利用超
高频电磁波探测地下介质分布，它的基本原理是：发射机通过发射天线发射中心频率
为 12.5~1200M、脉冲宽度为 0.1ns 的脉冲电磁波讯号。当这一讯号在岩层中遇到探测

目标时，会产生一个反射讯号。直达讯号和反射讯号通过接收天线输入接收机，放大
后由示波器显示出来。根据示波器有无反射信号，可以判断有无被测目标；根据反射
信号到达滞后时间及目标物体平均反射波速，可以大致计算出探测目标的距离。
由于地质雷达的探测是利用超高频电磁波，使得其探测能力优于如管线探测仪等

使用普通电磁波的探测类仪器，所以地质雷达通常广泛用于考古、基础深度确定、冰
川、地下水污染、矿产勘探、潜水面、溶洞、地下管缆探测、分层、地下埋设物探察、
公路地基和铺层、钢筋结构、水泥结构、无损探伤等检测。
GPR 具有以下优势：①分辨率可达数厘米；②地质雷达在地表探测 5~30m 范围

内的地下地层或地质异常体（溶洞、土洞、断裂、空隙等）反射信号比较明显；③抗
干扰能力强可在各种噪声环境下工作。其工作原理如图 6-8 所示。

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