基于Gprmax的探地雷达地下空洞的正演及其研究
2021-11-30潘磊宛新林孙天宇杨睿扬
安徽建筑 2021年11期
关键词：模型
潘磊，宛新林，孙天宇，杨睿扬
（安徽建筑大学土木工程学院，安徽 合肥 230601）
1 引言
随着城市化进程脚步越来越快，基础建设也在如火如荼地进行。但是伴随着时间的洗礼，越来越多的城市道路塌陷事故发生，给人们的生命财产安全带来了危害，要查明此类的隐患，探地雷达是最为实用的就检测方式。目前已有很多学者研究了在均匀介质下模型的模拟，但是由于探地雷达激发的电磁波在空间随机分布的多项介质土壤中传播时会发生频散，造成大量的不相干波导致接受波也有相应的随机特征。因此，本文用Gprmax3.0进行正演模拟道路检测中常见的脱空空洞病害模型，然后结合道路检测实例进行综合分析，为道路空洞检测提供理论依据并且为实际的生产工作提供一些依据。
2 探地雷达基本原理
地质雷达探测是利用高频电磁波（主频为10MHz～1000MHz），以宽频带短脉冲形式由地面通过天线传入地下，经地下地层或目的物反射后返回地面，被另一天线接收。地质雷达的基本工作原理如图1所示。
图1 地质雷达工作原理图
道路在投入使用后因路基的不均匀沉降等一些原因，常出现面层下的脱空空洞，这部分介质通常会含水量增大，导致空洞异常体与周围介质存在较大的电性差异，这种差异主要表现在相对介电常数上面。电磁波的传播速度变慢，反射波的振幅增大，异常空洞体在探地雷达的扫描剖面上一般表现为双曲线形态。
