实验名称：
姓名：评分：
小组成员：
一、实验概述
雷达利用电磁波的反射原理探测目标。

工程雷达目标体大多为非金属体，与周围介质差异小，回波能量小。

探测深度相对较浅、精度和分辨率相对较高，探测目标为金属体钢筋、管线。

探地雷达的用途：可用于检测各种材料，如岩石、泥土、砾石，以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。

雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置。

它还可检测不同岩层的深度和厚度，并常用于地面作业开工前对地面作一个广泛的调查。

尤其是在坝体渗漏探测中，渗透水流使渗漏部位或浸润线以下介质的相对介电常数增大，与未发生渗漏部位介质的相对介质常数有较大的差异，在雷达剖面图上产生反射频率较低反射振幅较大的特征影像，以此可推断发生渗漏的空间位置、范围和埋藏深度。

二、实验设备
CAS探地雷达（含400M屏蔽天线）
三、实验原理及方法
反射界面上下层材料介电常数关系与反射系数R之间存在一定关系，反映在波形上，就是材料介电常数差异越大，反射系数越大，反射界面反射波的波幅也就越大。

探地雷达方法是通过发射天线向地下发射高频电磁波，通过接收天线接收反射回地面的电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的分界面时发生反射，根据接收到的电磁波的波形、振幅强度和时间的变化等特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。

发射天线不断发射雷达电磁波，并辐射到被测介质，接收天线接收到一条条雷达回波。

将雷达回波按顺序排列展开，便可准确、形象
地反映出地下探测目的体及反射界面的位置。

四、数据处理分析
下图为混凝土路波形图，采用颜色填充。

共7075道，道采点512点，时窗10纳秒。

总深0.7米，总长度10米。

第一层黑色为标准混凝土路面，约10厘米厚。

往下是天然黄土路面。

经过多次反射，形成如上波形。

因为混凝土路中混凝土的电导率、吸收系数均比较大，影响了探测深度，本次试验未能探测到管线。

另外，从图上可以看出，虽然混凝土内部比较均匀，反射较少，但由于由于空洞存在的影响，造成较明显的反射。

沥青混凝土路在2.2-3.1m以及3.5-4.9m处出现明显不连续，判断此处应存在空洞，在8.4米处出现高阻异常，判断为其他因素的影响。

从此图中可以看出，多处出现波形间断，由此可知该段路面存在一定数量的空洞，路面质量较差。

下图是探测大理石台阶波形图，共7258道，道采样点数51点时窗40纳秒。

总深2.4m,总长10m。

黑色一层为高阻花岗岩，约为9厘米，与实验前的测量数据相符合。

探测深度达两米。

根据波形图可知，波连续性较好，层间界面清晰，除去部分微小裂隙，花岗岩与其下的黄土层整体都相对均匀，无空洞。

五、实验小结
探地雷达法在工程实际应用中作用非常广泛，如考古探测、北极冰下水流线探测、月球探测、地质勘查、雷场探测、建筑物质量检测、公路检测、城市地下管线探测、高速公路和机场质量检测和地基检测、桥梁及大坝质量检测等。

本次试验在实践中认识了探地雷达法后，不但巩固了所学的基本原理和理论知识，而且加强了所学内容的理解和认识，为后续课程的学习打下了基础，在试验中学会了如何操作仪器，为今后在工作或实践中利用探地雷达法进行工作打下了一定的基础。