Читать фрагмент

книга

Теория и методы георадиолокации

Автор: Александр Вознесенский, Сергей Дручинин, Сергей Изюмов

Посвящено актуальному направлению, интенсивно развивающемуся в последние годы. Рассмотрены физические принципы и теоретические основы георадиолокации, принципы построения георадаров, а также методы, используемые при зондировании геотехнических объектов и интерпретации георадиолокационных измерений. Теоретические исследования проиллюстрированы многочисленными примерами использования георадаров для решения задач горного производства и подземного строительства.Для студентов вузов, обучающихся по специальности "Физические процессы горного или нефтегазового производства" направления подготовки "Горное дело". Будет полезно студентам и аспирантам других специальностей, а также инженерно-техническому персоналу и научным работникам, деятельность которых связана с геофизикой и неразрушающим контролем.

Форматы: PDF

Серия: Измерение. Контроль. Диагностика

Издательство: Горная книга

Год: 2008

Место издания: Москва

ISBN: 978-5-98672-098-2

Страниц: 197

Артикул: 19521

Электронная книга

320 ₽

Купить и скачать

Содержание

Содержание книги "Теория и методы георадиолокации "

Введение

1. Физические принципы и теоретические основы георадиолокации

1.1. Особенности георадиолокации в сравнении с радиолокацией в воздушной среде

1.2. Принципы работы георадаров

1.3. Антенны, зондирующий видеоимпульс и импульс прямого прохождения

1.3.1. Неэкранированные дипольные антенны

1.3.2. Щелевые и экранированные дипольные антенны

1.3.3. Увеличение развязки «верх—низ» щелевых антенн путём использования блоков резистивного материала

1.3.4. Антенны бегущей волны

1.4. Дальность зондирования и энергетический потенциал георадара

1.5. Отражения от объектов

1.6. Разрешающая способность георадара по расстоянию

1.7. Разрешающая способность георадара в плане

1.8. Диэлектрическая проницаемость и проводимость фунтов, горных пород и других сред

1.8.1. Диэлектрическая проницаемость и проводимость различных сред

1.8.2. Влияние содержания воды

1.8.3. Связанная вода в глине

1.8.4. Эффект Максвелла—Вагнера в глине

1.8.5. Количество глинистых частиц и удельная ёмкость поглощения фунта

1.8.6. Моделирование комплексной диэлектрической проницаемости фунтов

1.8.7. Факторы, определяющие действительную часть диэлектрической проницаемости фунтов

1.8.8. Механизмы затухания радиоволн в песчано-глинистых фунтах

1.8.9. Частотная зависимость затухания в средах с диэлектрической проницаемостью и проводимостью, не зависящими от частоты

1.8.10. Частотная зависимость затухания в песчано-глинистых грунтах

1.8.11. Частотная зависимость затухания в песчаном фунте

1.8.12. Частотная зависимость затухания в суглинистых и глинистых фунтах

1.8.13. Температурная зависимость затухания радиоволн в фунтах

1.8.14. Насыщение водой глинистой части фунта

1.8.15. Зависимость затухания в песчано-глинистых грунтах от влажности

1.9. Основные закономерности распросфанения видеоимпульса в средах с постоянной диэлектрической проницаемостью и проводимостью

1.10. Оценка дальности зондирования в зависимости от средней частоты рабочего диапазона георадара и определение оптимальной средней частоты рабочего диапазона георадара

1.11. Сравнение методов зондирования звуковыми волнами и радиоволнами

Вопросы и задания для самопроверки к разделу 1

2. Методы и методики зондирования

2.1. Выбор средней частоты георадара, исходя из требуемой глубины зондирования

2.2. Выбор расстояния между антеннами в антенном блоке

2.3. Порядок работы

2.4. Выбор шага между соседними положениями антенного блока и между дорожками

2.5. Зондирование на двух ортогональных поляризациях

2.6. Высота подъёма щелевых антенн

2.7. Учёт свойств поверхности фунта

2.8. Зондирование в присутствии посторонних металлических объектов вблизи георадара, в частности на поверхности и вблизи поверхности фунта

2.9. Выбор числа накопления сигналов при измерениях

2.10. Работа в условиях сильных техногенных помех

2.11. Выбор размера площадки

2.12. Методы обработки результатов зондирования

2.12.1. Предварительная обработка сигналов

2.12.2. Дополнительная обработка сигналов

2.12.3. Используемые методы дополнительной обработки сигналов

2.12.4. Фокусировка и построение объёмного изображения

2.12.5. Используемые методы построения объёмного изображения

Вопросы и задания для самопроверки к разделу 2

3. Методы и методики интерпретации результатов зондирования

3.1. Содержание полученных изображений после предварительной обработки без фокусировки

3.2. Годограф сигналов, отражённых от локального объекта

3.3. Амплитуда нормировки и цвета изображения

3.4. Содержание полученных изображений после дополнительной обработки сигналов и фокусировки

3.4.1. Влияние плавного перехода на границе раздела

3.4.2. Ошибки из-за неточного знания электрических параметров грунта

3.5. Различение типа и свойств объектов по форме отражённого сигнала

3.5.1. Различение типа объекта — металлический (влажный) или пустота

3.5.2. Определение свойств объекта по форме отражённого сигнала

3.6. Факторы, влияющие на форму зондирующего импульса

3.6.1. Зависимость формы излучаемого и принимаемого импульсов от направления зондирования

3.6.2. Уширение импульса вследствие затухания высокочастотных компонент в фунте с высокой проводимостью

3.7. Влияние типа и размеров объекта, его расположения относительно антенного блока

3.8. Ложные отражения

3.8.1. Причины аномально большого числа колебаний отражённого сигнала

3.8.2. Переотражения волн в пространстве между металлическим объектом, находящимся очень близко у поверхности, и антеннами

3.9. Помехи вблизи поверхности

3.10. Интерпретация результатов зондирования вблизи поверхности при неодинаковой поверхности фунта на площадке

3.11. Зондирование объектов вблизи поверхности

3.12. Отражения от посторонних предметов в воздухе

3.13. Интерпретация результатов фокусировки

3.14. Интерпретация результатов зондирования через арматуру

Вопросы и задания для самопроверки к разделу 3

4. Численное моделирование процесса георадиолокации

4.1. Решение уравнений Максвелла методом конечных разностей во временной области

4.2. Численное моделирование сигналов георадара, отражённых от кристаллоносных полостей

4.3. Численное моделирование работы георадара при зондировании в горной выработке впереди забоя

4.4. Проектирование новой радарной системы для установки на Проходческих щитах с закрытым забоем

4.5. Численное моделирование сигналов георадара, отражённых от различных объектов

4.6. Численное моделирование работы георадара при зондировании через арматуру

Вопросы и задания для самопроверки к разделу 4

5. Практическое использование георадаров

5.1. Георадары серии ТР-ГЕО

5.2. Перспективы применения технологии неразрушающего зондирования георадарами при разведке и добыче кристаллосырья

5.3. Мониторинг фунтового массива при строительстве тоннелей

5.3.1. Необходимость проведения геомониторинга при проходке тоннелей

5.3.2. Цели применения георадаров в горных выработках

5.3.3. Особенности работы с георадарами внутри горных выработок и строящихся тоннелей

5.3.4. Внедрение технологии видеоимпульсного радиозондирования в практику проходки тоннелей и горных выработок

5.3.5. Зондирование фунтового массива с поверхности земли на трассе строящихся тоннелей и при микротоннелировании

5.4. Зондирование геомассива с поверхности земли

5.4.1. Основные направления и практические задачи зондирования с поверхности земли

5.4.2. Зондирование фунтового массива с поверхности земли, построение геологических разрезов

5.4.3. Зондирование труб, кабелей и других подземных коммуникаций

5.5. Зондирование дорожного покрытия

5.5.1. Зондирование зон разуплотнения под дорожным покрытием

5.5.2. Определение толщины слоёв дорожного покрытия

5.6. Зондирование под полотном железной дороги

5.7. Гуманитарное разминирование

5.8. Основные выводы

Вопросы и задания для самопроверки к разделу 5

Предметный указатель

Список литературы

Отрывок из книги

1.3.3. Увеличение развязки «верх—низ» щелевых антенн путём использования блоков резистивного материала Д л я увеличения развязки «верх—низ» применяется также дополнительное экранирование щелевых антенн путём окружения их блоками резистивного материала. Экспериментально и путём численного моделирования исследовались следующие способы покрытия щелевых антенн резистивным материалом [10,15]: 1) прокладывание слоя резистивного материала между передней стороной антенны и поверхностью грунта; 2) окружение антенн по бокам блоками резистивного материала; 3) комбинация указанных двух способов. Б ы л и найдены оптимальные значения проводимости блоков и слоёв резистивного материала в зависимости от вида покрытия при различных электрических параметрах грунта. В частности, было обнаружено, что окружение антенны блоками резистивного материала по бокам с тех сторон, которые пересекаются £-плоскостью, даёт большее значение развязки «верх—низ», чем помещение блоков резистивного материала на другой паре сторон, которые пересекаются Я-плоскостью [7]. Хорошие результаты даёт прокладывание слоя или блоков резистивного материала с проводимостью около 0,05 С м / м . В случае большой проводимости грунта оптимальные значения проводимости блоков резистивного материала на краях антенн будут несколько большими, до 0,1 С м / м . Оба способа 1, 2 (в отдельности и, в особенности, вместе) уменьшают относительный уровень волн, излучаемых передающей антенной в верхнее полупространство, и отражённых волн, поступающих на приёмную антенну со стороны верхнего полупространства. На практике, при зондировании в строящихся тоннелях использовался материал, применяемый в безэховых камерах и изготовленный на основе поролона. Этот материал легко деформируется и при достаточной толщине слоя заполняет собой углубления в неровной поверхности грунта. Проводимость этого резистивного материала увеличивается в пределах 0,04—0,06 С м / м 19

Внимание!
При обнаружении неточностей или ошибок в описании книги "Теория и методы георадиолокации (автор Александр Вознесенский, Сергей Дручинин, Сергей Изюмов)", просим Вас отправить сообщение на почту help@directmedia.ru. Благодарим!

Теория и методы георадиолокации

Содержание

Отрывок из книги

Вознесенский А. С. другие книги автора