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利用地球物理方法、探地雷达进行地下洞室勘察(以克尔曼市为例)

Fatemehossadat Mirhosseini1Mehdi摩1和伊桑·Shafiei1

1水务工程学系伊朗克尔曼伊斯兰阿扎德大学克尔曼分校。

通讯作者邮箱:Fateme.mirhosseini@yahoo.com


DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.Special-Issue1.12

最重要的参数之一性能对每一个建设项目,都要进行地下条件分析,以确保土地适合进行结构建设。低深度的水槽和空腔可以通过探地雷达方法确定明显的与周围环境的电磁特性差异。地质雷达研究已被用于探讨克尔曼市马哈德街阿贝罗兹特泰基基金会现场的浮出口和洞穴。这些研究的目的是对3至15米的深度的俯视探索。在研究中的区域标记和分析,并在确定的型材上进行所有测量。根据获得的雷达克处理和阐述除去部分后,观察到一些异常,主要显示出一些过度的松弛或小局部空腔


水面下的识别;现象;地质雷达;科曼地毯城

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利用地球物理方法对地下洞室进行探地雷达探测(以克尔曼市为例)。Curr World Environ 2015;10号特刊(2015年5月特刊)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.Special-Issue1.12

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利用地球物理方法对地下洞室进行探地雷达探测(以克尔曼市为例)。Curr World Environ 2015;10号特刊(2015年5月特刊)。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=10503


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收到: 2014-11-14
接受: 2014-11-28

介绍

建筑事项和城市地区扩张中存在的问题之一是爆发在地面上的爆发。这种现象主要与地面沉降有关,在岩土工程中被称为土地沉降。地下沉降和破裂现象有

在世界不同地区都有观察到。对于沉降和破裂现象的初步研究,可以考虑以下三个一般的岩土要素:

  1. 地下水提取的沉降。
  2. 由于侵蚀和水在不稳定的土壤中洗涤而陷入沉降。
  3. 由于岩溶桩基中地面扩散和洞洞的产生而引起的沉降。6

因此,对地下条件的分析是每个建设项目最重要的性能参数之一,以确保土地适合结构的建立。在很多建筑中,我们观察到,在建筑建成后,由于缺乏对合适的地下条件的调查,我们会遇到建筑下沉的现象,而如果在建筑建造前仔细研究地下条件,我们就不会遇到这种现象。2

证据表明,科曼市内存在着大量的沟槽。本研究的目的是利用地质雷达方法对研究区域现有水槽和空腔进行识别。地质雷达方法的原理和理论基础与回声地震学非常相似。3.地震学方法中所使用的波是机械波和声波类型,而探地雷达方法中使用的是高频电磁波。地质雷达是用来定位土、石共面在较低深度的地下现象或侧向黏聚力。在这种方法中,高频率的无线电波(在10到3000 MH之间)被发送到地面,这些波通过撞击物体或更明确的地下层之间的边界而反射,最后由机器记录作为映射。一般来说,地球物理资料的处理是为了克服原始资料本身的局限性和噪声。GPR方法也不例外,甚至在一些研究中,如果没有适当的过程,达到既定目标似乎是不可能的。3.数据的使用过程域由不同的参数控制。在一些研究中,即使有可能在数据中施加对数据的施加,并且在其中一些过程中,对数据进行广泛的进程域。通常,在第一阶段,编辑数据。在该阶段,零时间的修正,轮廓的转换方向,省略重复迹线及其添加到去除的站的添加,所以正在进行中央频率和天线空间等去除参数。使用地球物理方法在地区的下表面识别领域实现了许多研究。Hamid Beygi和Rasekh(2014)使用地球物理微争神测量方法和特定电阻在确定水槽路线中,结论这两种方法的组合提高了识别准确性。2Mahmoudi等人(2014)利用长距离测量研究在Kerman的Afzali poor大学确定了水槽路线,并最终确认了水槽的主干。7BaniAsadi(2007)使用GPR方法揭示石头的性质和不连续。1Mohammadi vizheh和Kamkar Rouhani(2011)使用GPR方法揭示地下的雕刻结构,并引入了比电阻法,这是GPR的一个很好的补充。8Nick var Hasani(2013)在Kermanshah地区的Razi大学中提到GPR方法是一种与环境兼容的快速识别岩溶空洞的方法。10Nasseri等人在研究中介绍了GPR方法及其对水槽路径检测的积极作用。9

材料和方法

上述项目是在克尔曼市进行的,为了评估Abolfazl Tekieh建筑的位置,该建筑位于Mahdieh街15和17条小巷的拐角处。该省在地理位置上位于东部53度和26分至59度和29分之间,北部25度和55分至32度之间。科曼市是科曼省的中心,地理位置东部长57度7分,北部宽30度18分,海拔1755米。目前的项目是Abolfazl Tekieh基金会,位于15和17条巷口的Mahdieh街。这个结构是一个混凝土框架的7个商店,两个商店是地下室。

图1 –替角现场的当地情况。



图1:替班地点的当地情况。
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收集的数据由地理雷达处理。地面穿透雷达(GPR)是以高分辨率成像地下成像的技术。虽然以某种方式类似于地震方法。GPR是一种非破坏性技术,因此可以应用于城市和敏感的环境。GPR具有许多地质应用,如在高分辨率下成像浅层土和岩石结构,定位埋地通道并将水位映射。它还具有几种非地质用途,例如考古学,用于埋藏墙壁或空腔的位置,以及法医调查,用于最近破坏的地面的位置。GPR在其原则上与地震反射分析和声纳测量相似。雷达速度由介电常数(相对介电常数)控制,并且地下介电常数的电导率通​​常在大多数天然材料中通常不变化超过10系数,因此它是控制渗透深度的更高可变的电阻率雷达脉冲。通常,随着电阻率的增加,渗透深度增加。 Penetration is of the order of 20 m, although this may increase to 50 m under optimal conditions of low conductivity. As with seismic waves, there is a trade-off between depth of penetration and resolution, with the greater penetration achieved with the lower frequencies. The depth of penetration of radio waves depends on their frequency and the nature of the material being surveyed. The permittivity of water is high compared to dry materials, so the water content and porosity are important controls on penetration4

利用地球雷达测量地表条件的设备主要包括发射天线、雷达控制单元和用于数据存储和处理的相应工具。波的能量部分以地下共有项的形式反射或散射,部分以层或物体的形式穿透。电磁波的电分量(E)以时间尺度函数的形式被接收器记录下来。受体可能具有存储和数字化数据的能力。一些先进的系统与计算机相联系,使数据处理在移除时间和之后成为可能。在电性特征不同的地层和目标之间,电磁波反射(镜像)和断裂是共同的。直接电通过(É)和电传导(Éš)从共同的术语确定波的反射性的物理参数。5

由于地球物理方法是以物质的物理特征为基础,识别要素是物质与环境的物理参数的差异,因此根据这些点考虑变化,称之为异常,并进行分析。本研究所考虑的异常与水槽路径及可能的空腔有关。处理后的雷达图中所有观测到的变化均以曲线标记显示。本文给出了处理后的雷达图。根据环境条件确定每个场地的移除路线。用MH天线扫描候补队员的轮廓线。在相关的雷达图上确定与每个移除相关的已识别现象的位置,以便容易地提取其几何位置。考虑这个范围是由于可能的测量误差和横向分离强度。深度分离(第四波长)的强度空间也可以作为识别现象的深度。现象存在的深度很少能用一个数字来确定。 But one fourth of wave length can be considered as its changes range. The average wave length of electromagnetic waves in available materials in understudy range is 150 cm for 50 MH antennas. For example, for identified pipe by 50 MH antenna in 5 m of depth, it can be suggested that the mentioned phenomenon in the depth space of 6/4 to 4/5 m is possible.

在该站点,以扫描形式执行了6行12个剖面的地质雷达清除。被删除的线的情况如图2所示。在候补区用50mh天线完成了12个移形。

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图2:Abolfazl Tekieh foundation site的移线情况
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结果

删除部分的结果显示在图3到9中。在编号为P1-1的东西向剖面图、P2-1的南北向近似剖面图和P2-2的P2-1点反方向剖面图中,有特殊现象或异常现象。从P1-1切片反向取出编号P1-2的切片,在3和5/5 m深度的5/3和11 m处可见2例异常。在南北向近似方向拆除标号为P3-1的断面中,距离20 m,深度2 - 4 m处出现异常,拆除标号为P3-2的断面与P3-1断面反向拆除。在这条移除线21米的距离和2至4米的深度上可以看到异常。p1 -1的拆除线部分已从坡道拆除。异常在32米的空间和深度3 m .部分数量P4-2在反方向截面P4-1von坡道,北部P5-1数量在小巷的站点位置、数量P5-2 P5-1反方向的部分,Abolfazl Tekieh地基铺装层内的P6-1号和P6-1反方向的P6-2号均被拆除,在这些路段看不到明显的情况。

图3—剖面图P1-1和P1-2从右到左的剖面图


图3:分别从右至左去除型材P1-1和P1-2的线段
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图4—剖面图P2-1和P2-2从右到左的剖面图



图4:分别从右向左移除型材P2-1和P2-2的线段
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图5–型材P3-1和P3-2从右到左的移除线截面



图5:分别从右向左移除型材P3-1和P3-2的线段
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图6—剖面图p1 -1和p2 -2从右到左的剖面图



图6:分别从右至左移除型材p1 -1和p2 -2的线段
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图7分别从右到左删除配置文件P5-1和P5-2的剖面



图7:分别从右到左移除曲线P5-1和P5-2的线条部分
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图8–型材P6-1和P6-2从右到左的移除线切片



图8:分别从右向左移除型材P6-1和P6-2的线段
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在加工移除的部分和基于获得的雷达克的分析和解释后,观察到一些异常。在表1中介绍了每个具有异常的每个轮廓中存在的每个异常的位置和深度。

Table1:Abolfazl Tekieh Foundation网站的坐标和异常深度

异常的深度(米)

异常坐标

个人资料编号

数量

纬度

经度

3.

3352641

507264

P1-2

1

5.5

3352639

507257

P1-2

2

3.

3352652

507253

P3-1

3.

3.

3352650

507252

P3-2

4

3.

3352659

507232

P4-1

5


讨论

在这项研究中,为了识别克尔曼市Mahdieh街Abolfazl Tekieh基金会场地的地下现象,如水槽和空洞,使用了地质雷达研究。该方法在不破坏相关环境、不破坏研究区土壤的前提下,加速了识别趋势。进行了12条切除线。对切除的切片进行处理,并根据得到的雷达图进行分析解释后,观察到一些异常。在全部被删除的档案中,有5个档案有异常。根据已进行的分析,鉴于在Abolfazl Tekieh基金会现场观察到的异常情况没有特殊和确定的趋势,因此不能将其归因于水槽的存在。但这些异常的存在主要表现为下表面松动或局部小空洞。因此,对今后防止损坏的必要器具进行更准确的研究和性能是必要的。讨论应该说明结果所揭示的可能性,即需要进一步探索的可能性。没有必要在讨论结束时包含另一个标题,如“结论”。 Results and discussion of results can also be combined under one section, Results and Discussion.

参考文献

  1. 王志强,王志强。基于地球物理方法的隧道稳定性评价。应对自然灾害第二次会议。12月,德黑兰。伊朗(2007)。
  2. 哈米德beygi m;电阻率和微重力数据在地下管道探测中的集成- amir abd - tehran。全国矿物科学会议。9月,马赞达兰。伊朗(2014)。
  3. Hosseini, M. (GPR),并将结果与该地区的地磁结果进行比较。硕士论文。矿业与地球物理系。Shahroud技术大学(2009)。
  4. Kearey博士;布鲁克斯,m;地球物理勘探导论。(布莱克威尔科技有限公司,2002年)。
  5. Knodel k;兰格,g;沃伊特周宏儒。(Eds)。环境地质学。(《实地方法与案例研究手册》,施普林格,ISBN 978-3-540-74669-0,柏林,2007)。
  6. 答:A.亚兹坦·阿德喀普平原道路解离的研究原因。交通杂志,4(2),181-196(2007)。
  7. Mahmoudi,美国;Ranjbar h;利用遥感和地理信息系统研究地下洞室,案例研究:沙hid Bahonar Kerman大学校园,第二届全国环境研究会议。8月,哈马丹,伊朗(2014)。
  8. 穆罕默迪Vizheh m;地质学报,1998,16(1):1 - 7。科学季刊,地球科学,20(80),163-170(2011)。
  9. Nasseri, a;数fakhri,乔丹。Agababaie, H。Qanats开发和地面穿透雷达。国际灌溉排水历史研讨会。5月,Tehran.Iran(2007)。
  10. 利用地球物理方法研究地下空间渗流。第九届采矿工程专业学生大会。10月,Birjand.Iran(2013)。
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