胡在良 刘欢 杜翠

1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁科检测有限公司，北京 100081；2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京 100081；3.中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院，北京 100083

探地雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）技术是基础设施成像中最常用的近地表地球物理方法之一。该技术在铁路路基勘察中的应用研究主要集中在道砟脏污、铁路沿线的翻浆冒泥分布［1］、结构面起伏以及车载探地雷达领域［2-3］。GPR技术数据采集快速，现场反馈及时，能有效地识别结构的内部变化。根据GPR系统带宽的不同，其图像分辨率能达到厘米量级。铁路路基塌陷探测手段有多种方法，如探地雷达法、瞬态面波法、高密度电阻率法、轻型动力触探法、土工试验法、挖探法［4］等，但是在铁路路基塌陷抢险中要求探测手段不能破坏路基结构且需及时提供探测结果，所以GPR技术作为一种高效快速无损检测方法常应用在铁路路基抢险探测中。本次探测段线路位于北同蒲线忻州—太原区间，近两年间线路K299+950—K325+051区间内发生塌陷，均为道路工人巡检过程发现，具体的地下塌陷范围不详。为保证通车正常，几处塌陷均采用了道砟充填的方式应急处理。

1 GPR技术原理及测线布置

探地雷达信号是电磁波，以波的形式通过物质内部。构成材料的土壤、岩石、混凝土通常是由多种成分混合而成，被认为是有损耗的介质。路基土壤中含有矿物颗粒、空气、水以及生物，其中的电荷迁移率是可变的，但由于受到限制从而会产生极化行为，定义了整体物质的介电性能和电导率。……