衬砌结构内部裂缝的正演模拟与波形特征分析

摘要

【目的】探究不同走向隐伏裂缝所呈现出的雷达图像的特征与规律。【方法】基于时域有限差分法，利用GprMax2.0软件对裂缝模型进行正演模拟得到雷达图谱，对部分模型进行F-K偏移处理，分析雷达回波信号。【结果】直线形裂缝的正演波形图随裂缝倾角θ（裂缝走向与水平方向的夹角）的变化而变化，当θ<45°时，波形呈现为一段直线形强反射与线端两个抛物线形反射的组合；当θ≥45°时，波形呈现为多个开口向下的抛物线。曲线状裂缝的正演波形图随弯曲方向的变化而变化，当弯曲方向为上下两侧时，雷达反射信号分别表现为反射明显与衰减严重；当弯曲方向为左右两侧时，波形图抛物线不完整。【结论】对正演结果进行F-K偏移处理，偏移后的图像较为真实地还原了裂缝的物理特征。

关键词

地质雷达 / 裂缝走向 / 时域有限差分法 / 正演模拟 / F-K偏移