2.1 .CƠ SỞ LỰA CHỌN MƠ HÌNH
2.2. CÁCH THỨC TÍNH MƠ HÌNH
2.2.3. Cơ sở lý thuyết trường sóng rađa trên hang rỗng
Mặt phản xạ
Đối
tượng
Ranh giới lớp bề mặt
Mặt ranh giới
Đối tượng có mặt phản xạdạng Hyperbol.
Phương pháp Rađa đất dựa trên cơ sở nghiên cứu tính chất truyền sóng điện từ trong lịng đất. Do các sóng phản xạ được tạo ra từ những mặt ranh giới của đối tượng trong môi trường địa chất, các đối tượng này thường liên quan đến những hang hốc, các vật thể bị chôn vùi, đới tơi xốp (dạng điểm) và các mặt ranh giới như khe nứt nẻ, mặt phân lớp nằm ngang... đó cũng là các ẩn hoạ trong môi trường đất đắp đê, đập
Với các ẩn hoạ trong thân đê, đập đất ta có thể quy về hai dạng đối tượng cơ bản sau: dạng điểm (tổ mối, hang rỗng, đới tơi xốp, khối bất đồng nhất...) và mặt phân lớp
(đường thấm bão hoà, mặt phân lớp...).
2.2.3.1 Với đối tượng là dạng điểm
Trong thân đê và đập đất luôn luôn tồn tại đối tượng dạng điểm như hang rỗng,
đới tơi xốp, khối bất đồng nhất cục bộ, khoang rỗng của tổ mối... Khi ăng ten dịch
chuyển đến vị trí nào đó trên tuyến khảo sát, mà ở đó đường ngắm giữa đối tượng và
ăng ten phát tạo thành một góc xấp xỉ 450 nằm trong vùng có sóng phản xạ từ đối tượng, thì đối tượng cần thăm dò sẽ được phát hiện. Sự phản xạ của đối tượng thăm dị tại một thời điểm nào đó sẽ ứng với thời gian nhất định là tz (tz - là thời gian mà sóng lan truyền từ ăng ten đến đối tượng). Khi ăng ten càng đến gần với đối tượng hơn thì thời gian mà sóng truyền từ ăng ten phát đến đối tượng giảm dần và thời gian của sóng tại vị trí đỉnh của đối tượng là nhỏ nhất.
Do vậy tín hiệu sóng phản xạ mà ta thu được từ đối tượng dạng điểm có dạng Hyperbole (Hình 2.2).
Khi đó độ sâu của đối tượng được tính theo cơng thức sau:
Trong đó:
X - là khoảng cách dọc bề mặt khảo sát(m) Y - là chiều sâu đến đối tượng(m)
1 2 y z t t X Y (22)
tz : Thời gian truyền sóng từ cánh hyperbole tới bề mặt (ns) ty : Thời gian truyền sóng từ đỉnh hyperbole tới bề mặt (ns)
Nếu biết thời gian sóng phản xạ từ đỉnh là ty ta có thể sử dụng công thức đơn giản là:
Hình 2.2. Giản đồ sóng Rađa trên đối tượng dạng điểm
2.2.3.2 Với đối tượng là các mặt phân lớp
Khi đối tượng là các mặt phân lớp... tại mỗi vị trí trên tuyến đo, khi mà sóng điện từ được phát ra từ ăng ten phát, đi vào môi trường địa chất và gặp bề mặt phân
lớp thì xảy ra hiện tượng phản xạ, sóng phản xạ này được ăng ten thu ghi lại với thời
2 .t y v
gian tương ứng là ti. Tập hợp những điểm đo trên tuyến khảo sát ta thu được giản đồ sóng Rađa phản ảnh hình dạng của mặt phân lớp, khi đó hình dạng của sóng Rađa trên tuyến đo thể hiện đúng như hình dạng của mặt ranh phận lớp đó. Hình 2.3 là giản
đồ sóng Rađa đặc trưng trên đối tượng là mặt phân lớp.
Khi đó độ sâu từ mặt đất đến đối tượng được tính theo cơng thức sau: Trong đó:
Yi - là chiều sâu đến bề mặt phân lớp (m)
v - là vận tốc truyền sóng của lớp thứ nhất (m/ns)
ti - là thời gian sóng đi từ ăng ten phát đến ăng ten thu tại vị trí đo thứ i
Hình 2.3. Giản đồ sóng Rađa trên mặt phân lớp