溫世儒，楊曉華，吳 霞

(1.江西理工大學(xué) 建筑與測(cè)繪工程學(xué)院，江西 贛州 341000；2.長(zhǎng)安大學(xué) 公路學(xué)院，陜西 西安 710064；3.江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院 建筑工程學(xué)院，江西 贛州 341000)

0 引言

與TSP(地震波反射法)、TEM(瞬變電磁法)等勘探技術(shù)相比，地質(zhì)雷達(dá)對(duì)于小型空洞、裂縫、軟弱夾層等小型不良目標(biāo)體具有良好的識(shí)別性，且具有設(shè)備輕便、操作簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)，常用于道路工程地質(zhì)預(yù)報(bào)工作中，如：路基路面裂縫探測(cè)、路基空洞與沉降探測(cè)、路基富水探測(cè)等。然而，此類探測(cè)所面向的目標(biāo)土層多為普通非鹽漬土且已經(jīng)取得了較為豐富的研究成果，而與鹽漬土相關(guān)的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)及其成果卻少見，尤其是相關(guān)的波形判讀成果非常不足，難以為鹽漬土路基的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)提供參考指導(dǎo)[1]。因此，為了解決這一問題，以實(shí)際的鹽漬土道路工程為依托，開展地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)及其判讀研究是非常有必要的。

根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)的探測(cè)原理可知，在現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)時(shí)地質(zhì)雷達(dá)的天線需要向目標(biāo)地層發(fā)射具有一定原始頻率的入射電磁波。入射電磁波在地層內(nèi)部電性參數(shù)發(fā)生改變的界面處會(huì)發(fā)生反射和折射，反射和折射波的頻率、振幅以及能量等物理參數(shù)會(huì)因地層電性參數(shù)的不同而不同，據(jù)此可以通過分析天線接收到的反射回波的物理參數(shù)對(duì)土層內(nèi)部實(shí)施地質(zhì)預(yù)報(bào)分析。

由此可見，土層的電性參數(shù)對(duì)入射電磁波物理參數(shù)的改變具有直接影響。準(zhǔn)確掌握土層的電性參數(shù)是保證預(yù)報(bào)分析準(zhǔn)確性的重要前提，當(dāng)前用相對(duì)介電常數(shù)來(lái)表示土層的電性特征[2-3]。

理論研究表明，相對(duì)介電常數(shù)受土層的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的共同影響，除兩極地區(qū)外，僅考慮電導(dǎo)率的影響[4-5]。對(duì)于普通非鹽漬土，土層的含水率是影響其電導(dǎo)率的主要影響因素，通過建立含水率單因素與相對(duì)介電常數(shù)之間的關(guān)系式，可較為準(zhǔn)確地獲取隨含水率的不同而動(dòng)態(tài)變化的相對(duì)介電常數(shù)，并據(jù)此得到相應(yīng)的波形與頻譜特征，如：趙貴章[6]以鄂爾多斯盆地風(fēng)積沙為研究對(duì)象，基于試驗(yàn)分析對(duì)比了TOPP模型、ROTH模型和HERKELRATH模型的擬合效果，建立了適用于風(fēng)積沙的相對(duì)介電常數(shù)擬合公示。Kargas[7]以砂質(zhì)土壤為對(duì)象，通過線性模型預(yù)測(cè)土壤溶液的電導(dǎo)率對(duì)表觀介電常數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)介電常數(shù)與土壤體積含水率的關(guān)系跟土壤類型有關(guān)，建立了介電常數(shù)和含水率之間的線性關(guān)系式。

與之不同的是，鹽漬土是一類內(nèi)部含有大于0.3%可溶性鹽的鹽堿土。含水率的多少不僅會(huì)直接影響土層的電導(dǎo)率，而且還會(huì)影響可溶性鹽的溶解度而影響土層中游離離子的濃度從而二次影響土層的電導(dǎo)率，即：鹽漬土的相對(duì)介電常數(shù)受含水率和可溶性鹽溶解度的雙重影響。此外，土層的溫度也會(huì)影響可溶性鹽的賦存狀態(tài)及其溶解度。顯然，與普通非鹽漬土相比，鹽漬土的相對(duì)介電常數(shù)受含水率、游離離子、未溶解鹽和溫度的共同影響。

為了求取鹽漬土的相對(duì)介電常數(shù)，相關(guān)學(xué)者提出通過建立多因素條件下的混合介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)模型對(duì)其進(jìn)行求解，如：徐爽[8]以滿洲里至阿拉坦一級(jí)公路沿線的典型低液限鹽漬土為研究對(duì)象，綜合開展了單向凍結(jié)、雙向融化環(huán)境下的水鹽遷移試驗(yàn)，建立了正溫條件下鹽漬土土介電常數(shù)與多因素的擬合公式。池濤[9]以喀什干旱區(qū)農(nóng)用草甸鹽漬土為研究對(duì)象，通過水-鹽正交試驗(yàn)，建立了不同電磁頻率下鹽漬土的混合介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)模型。

為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，上述模型在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，均需準(zhǔn)確求取所有組成介質(zhì)各自的占空比、體積含水率、溫度以及介電常數(shù)，在工程實(shí)際中顯然難以滿足這一要求，也就限制了上述模型的實(shí)際應(yīng)用和有效推廣。

對(duì)此，為了避免上述不足，有別于前述研究，本研究以新疆粗粒弱硫酸鹽漬土路基工程為實(shí)際依托，提出基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和室內(nèi)模型試驗(yàn)，通過GS3土層傳感器對(duì)鹽漬土的含水率、相對(duì)介電常數(shù)進(jìn)行求取，進(jìn)而對(duì)正溫環(huán)境中不同含水率條件下粗粒弱硫酸鹽漬土的地質(zhì)雷達(dá)波形與頻譜特征進(jìn)行分析研究，以期為粗粒弱硫酸鹽漬土的地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)提供相關(guān)參考。

1 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)原理

地質(zhì)雷達(dá)是一種短距離、高時(shí)效性地球物理勘探技術(shù)，屬于電磁法范疇，由雷達(dá)主機(jī)、連接電纜和發(fā)射天線組成?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)，雷達(dá)天線按照主機(jī)的相關(guān)設(shè)定向目標(biāo)地層發(fā)射入射電磁波。

電磁波本質(zhì)上屬于交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)所形成的統(tǒng)一場(chǎng)在空間中的傳播，如圖1所示意。當(dāng)在無(wú)阻抗的自由空間中作有限半徑傳播時(shí)，其電磁能量的損耗可認(rèn)為是零，原始頻率、相位與振幅認(rèn)為保持不變[10]。

圖1 電磁波傳播示意Fig.1 Schematic diagram of electromagnetic wave propagation

然而，地層是由固相、汽相和液相組成的三相體，固相、液相分子屬于帶電粒子，遇到電磁波時(shí)會(huì)與其產(chǎn)生電磁褶積，導(dǎo)致電磁波的原始頻率、相位與振幅產(chǎn)生改變，并以反射波的形式被雷達(dá)主機(jī)所接收。入射電磁波褶積效應(yīng)的強(qiáng)弱用相對(duì)介電常數(shù)來(lái)表示。因此，準(zhǔn)確獲取地層的相對(duì)介電常數(shù)是對(duì)反射波進(jìn)行物理參數(shù)分析的關(guān)鍵步驟。

與普通非鹽漬土相比，鹽漬土的相對(duì)介電常數(shù)受含水率、游離離子、未溶解鹽和溫度的共同影響，其相對(duì)介電常數(shù)是動(dòng)態(tài)變化的，不具備某一定值或范圍。對(duì)于三相組成較為穩(wěn)定的普通非鹽漬土，其相對(duì)介電常數(shù)可以通過常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定進(jìn)行確定[11]，表1所示為常見材料與巖土體的相對(duì)介電常數(shù)取值。

2 工程概況與探測(cè)方法

2.1 工程概況

新疆若羌縣-尉犁縣省道拓寬工程是連接若羌縣-尉犁縣的重要通道，拓寬段全長(zhǎng)20.6 km。公路沿線沒有跨越較大河流，多高山和盆地，地形變化多樣，平均海拔為800～1 000 m，屬于干旱氣候區(qū)。四季分明，春夏天氣炎熱多風(fēng)沙，冬季寒冷干燥，全年平均氣溫為12 ℃，冬季極端最低溫度為-20 ℃。地表耐鹽堿性植被生長(zhǎng)良好，淺層地下水對(duì)混凝土有腐蝕性，深層地下水有輕微-弱腐蝕性。

表1 常見材料與巖土體的相對(duì)介電常數(shù)Tab.1 Relative permittivities of common materials and rock-soil

全線周邊土層以埋深為1～2.4 m的粗粒硫酸鹽漬土為主，其中累計(jì)約2.3 km范圍內(nèi)為低液限粉土、細(xì)砂等細(xì)粒土。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室含鹽量測(cè)定，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2015)的規(guī)定，沿線的鹽漬化程度以弱鹽漬土(平均含鹽量介于0.5%～1.5%)為主，占比達(dá)87%，其余為中鹽漬土和強(qiáng)鹽漬土。

實(shí)際施工時(shí)，取粗粒弱硫酸鹽漬土為路基填料進(jìn)行施工，為了避免冬季負(fù)溫帶來(lái)的諸如運(yùn)輸困難、結(jié)冰、人員凍傷等不便，所有現(xiàn)場(chǎng)施工在春至秋季開展，圖2為施工現(xiàn)場(chǎng)。

圖2 路基施工現(xiàn)場(chǎng)Fig.2 Construction field of subgrade

2.2 探測(cè)方法

實(shí)際探測(cè)時(shí)采用國(guó)內(nèi)自行生產(chǎn)的低功耗、輕便型LTD-2100型地質(zhì)雷達(dá)，配備屏蔽雙體式發(fā)射天線，其現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)方法如表2所示，濾波參數(shù)、零點(diǎn)校正等參數(shù)取系統(tǒng)設(shè)定取值。

表2 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)方法Tab.2 Detection methods of GPR

相對(duì)介電常數(shù)是實(shí)際探測(cè)時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于大范圍、長(zhǎng)里程的實(shí)際道路工程而言，難以利用既有研究所述的混合介質(zhì)介電常數(shù)模型對(duì)鹽漬土的相對(duì)介電常數(shù)進(jìn)行直接求取。為此，采用美國(guó)DECAGON公司的GS3土層傳感器以及EM50數(shù)據(jù)接收裝置對(duì)鹽漬土路基的相對(duì)介電常數(shù)進(jìn)行測(cè)量[12-13]。GS3傳感器能同時(shí)測(cè)量土層的體積含水率以及相對(duì)介電常數(shù)，文后所指含水率均為體積含水率。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，無(wú)論路基填料如何均勻，土層內(nèi)部不同位置的實(shí)際溫度、體積含水率以及含鹽量依然會(huì)存在一定的差異性。因此，在現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)傳感器時(shí)，有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是傳感器的埋設(shè)位置，二是連續(xù)測(cè)量時(shí)間的長(zhǎng)短。為此在探測(cè)斷面處，根據(jù)肖澤岸等人的研究[14]，為了保證數(shù)據(jù)的可靠性和代表性，采用傳感器自帶的投送桿將6個(gè)傳感器沿橫向按單排分別放置于路基表面下30 cm、80 cm深度處，橫向間距為1 m，且實(shí)施24 h連續(xù)測(cè)量，如圖3所示意。取6個(gè)傳感器所得相對(duì)介電常數(shù)的算術(shù)平均值為該探測(cè)斷面的相對(duì)介電常數(shù)，并輸入到地質(zhì)雷達(dá)參數(shù)系統(tǒng)中進(jìn)行探測(cè)。

圖3 傳感器布置Fig.3 Layout of sensors

需要注意的是，地質(zhì)雷達(dá)在現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)時(shí)容易受到諸如外界震動(dòng)、錨桿、鋼管、鋼筋網(wǎng)甚至手持式手機(jī)信號(hào)干擾等不利因素的影響。因此，在實(shí)際探測(cè)時(shí)，需注意及時(shí)消除或者弱化此類不利影響，以保證探測(cè)的有效性[15]。

探測(cè)完畢后，通過IDSP分析軟件對(duì)連續(xù)線測(cè)和點(diǎn)測(cè)原始圖像的波形與頻譜特征進(jìn)行分析，獲取相應(yīng)的初始特征。

3 室內(nèi)模型試驗(yàn)

受限于工期進(jìn)度與施工作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)有時(shí)會(huì)受到干擾甚至破壞。為了對(duì)上述初始特征進(jìn)行彌補(bǔ)和驗(yàn)證，還需要開展室內(nèi)模型試驗(yàn)分析。

該路基的實(shí)際填土厚度達(dá)到2.3～2.6 m，室內(nèi)試驗(yàn)難以制作足尺模型。為此，制作一長(zhǎng)×寬×高為1 m×0.8 m×0.8 m的模型箱，其中：(1)試驗(yàn)用土選用現(xiàn)場(chǎng)填料，并按照設(shè)計(jì)壓實(shí)度分3層進(jìn)行壓實(shí)，上、中、下層的壓實(shí)厚度分別為25，25，30 cm。

(2)模型箱的制作材料不得對(duì)電磁波產(chǎn)生吸收、干擾，因而選用干燥的木質(zhì)板材，同時(shí)用塑料薄膜緊貼四周內(nèi)壁以防止板材吸收土層的水分。

(3)模型填土的體積含水率由人工配置，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)填料的實(shí)際含水率并根據(jù)張莎莎等人[16]的研究，含水率范圍取5%～40%，間隔為5%。

(4)模型填土的溫度由溫度控制箱進(jìn)行控制，溫度范圍根據(jù)當(dāng)?shù)卮褐燎锛臼彝鈺円箿夭钤O(shè)置，溫度范圍為2～32 ℃，屬于正溫條件。

圖4所示為木材加工廠定制的有蓋膠木板模型箱。模型制作完成后，沿模型箱長(zhǎng)度方向?qū)?個(gè)GS3傳感器埋入至試驗(yàn)土中，埋置深度為30 cm，間距為40 cm，并實(shí)施24 h連續(xù)測(cè)量。

圖4 木質(zhì)模型箱Fig.4 Wood model box

需要注意的是，模型箱內(nèi)部填土的厚度為80 cm，而現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所用的600 MHz屏蔽式雙體天線的探測(cè)厚度一般可達(dá)1.3 m，顯然已經(jīng)不適用于實(shí)施模型探測(cè)。因此，實(shí)施模型探測(cè)時(shí)，選用中心頻率為900 MHz的屏蔽式雙體天線，其最佳探測(cè)厚度一般不超過90 cm，與模型的填土厚度剛好匹配，且其橫向、縱向分辨率均優(yōu)于600 MHz屏蔽式雙體天線。

與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)一樣，每次探測(cè)時(shí)均作好體積含水率記錄，并對(duì)相應(yīng)的探測(cè)文件進(jìn)行編號(hào)，以便于后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析。

4 波形與頻譜特征

采用與LTD-2100型地質(zhì)雷達(dá)相配套的IDSP后處理分析軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)和模型試驗(yàn)所得探測(cè)文件的波形與頻譜特征進(jìn)行分析。分析時(shí)首先進(jìn)行背景去除、濾波和反褶積等時(shí)域與頻域處理，以壓制、弱化和剔除干擾信號(hào)，提高信噪比。

為了便于統(tǒng)計(jì)，實(shí)際分析時(shí)根據(jù)前期含水率記錄和探測(cè)文件編號(hào)，按照含水率逐漸遞增的順序?qū)μ綔y(cè)文件進(jìn)行分析，結(jié)果表明：在正溫條件下，粗粒弱硫酸鹽漬土的波形與頻譜特征跟含水率(ω)有關(guān)，ω=32%是特征發(fā)生改變的臨界含水率。

4.1 8%<ω<27%時(shí)的波形與頻譜特征

當(dāng)8%<ω<27%時(shí)，線測(cè)圖像具有典型的強(qiáng)反射特征，反射振幅達(dá)到最大，最大歸一化振幅接近于1.0。圖5～圖6為典型的線測(cè)圖像強(qiáng)反射特征，其中：圖5為現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所得圖像，圖6為模型探測(cè)所得圖像。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所得線測(cè)圖Fig.5 Field detected linear mapping image

由圖5可知，電磁損耗較少，強(qiáng)反射特征明顯，其中：0～2.5 m的波形較為均勻，多為水平狀同相軸，這表明路基填土在粒度組成上較為均勻，壓實(shí)度較好；2.5～3.5 m屬于原狀地基土，其波形變得更加雜亂。

圖6 模型探測(cè)所得線測(cè)圖Fig.6 Model detected linear mapping image

由圖6可知，線測(cè)圖強(qiáng)反射特征明顯，其中：0～50 cm的波形較為均勻，同相軸多為水平狀、少數(shù)為傾斜狀。然而，50～70 cm深度范圍內(nèi)存在較為明顯的電磁損耗，這是因?yàn)槟Ｐ吞钔恋暮收{(diào)配完畢后即進(jìn)行壓實(shí)處理并埋置傳感器以測(cè)量相對(duì)介電常數(shù)，而此時(shí)模型填土已經(jīng)靜置了24 h，填土中的水受重力影響會(huì)下滲至填土的底部，因此導(dǎo)致探測(cè)時(shí)底部的含水率相對(duì)更大，從而填土底部出現(xiàn)電磁損耗現(xiàn)象，但這一局部現(xiàn)象并不影響填土整體的波形特征。

圖7為該含水率范圍內(nèi)的典型頻譜圖像，可見：最大歸一化振幅接近于1.0，頻譜能量分散，主頻不突出，但小于200 MHz。這是由于電磁損耗較弱，入射電磁子波經(jīng)不斷反射和折射后，雖然其頻率發(fā)生了改變，但是其能量并未衰減至堙沒，因而仍能被天線所接收從而表現(xiàn)為多頻率分布。

圖7 典型頻譜Fig.7 Typical frequency spectrum

4.2 32%<ω時(shí)的波形與頻譜特征

電磁反射并非隨著ω的增長(zhǎng)而無(wú)限增強(qiáng)：當(dāng)ω>32%時(shí)，電磁損耗增強(qiáng)，反射反而變?nèi)酰€測(cè)圖表現(xiàn)為典型的“雪花狀”特征，點(diǎn)測(cè)圖表現(xiàn)為典型的“類直線狀”特征，頻譜能量集中且主頻分布范圍為20～65 MHz，低頻特征明顯。

圖8～圖9為典型的線測(cè)圖像弱反射特征，其中：圖8為ω=32%時(shí)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所得圖像，圖9為ω=37%時(shí)模型探測(cè)所得圖像。

圖8 現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所得線測(cè)圖(ω=32%)Fig.8 Field detected linear mapping image(ω=32%)

由圖8可知，電磁損耗較大，弱反射特征明顯，1.5 m深度范圍內(nèi)的波形較為均勻且多為水平狀同相軸，但是波形明顯模糊不清；從1.5 m深度開始出現(xiàn)了“雪花狀”模糊信號(hào)特征，從2.7 m深度處已經(jīng)無(wú)法分辨反射回波的同相軸信號(hào)，難以對(duì)填土狀況進(jìn)行分析判斷，也就直接影響了對(duì)填土內(nèi)部的壓實(shí)狀況進(jìn)行預(yù)報(bào)。

圖9表明：電磁波在全深度范圍內(nèi)損耗嚴(yán)重，即便在模型填土的表層(10 cm范圍內(nèi))，依然無(wú)法對(duì)波形進(jìn)行識(shí)別，存在大面積“雪花狀”模糊信號(hào)，這表明此時(shí)已經(jīng)無(wú)法采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)路基內(nèi)部進(jìn)行預(yù)報(bào)分析，也就表明此時(shí)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)已經(jīng)失效。

圖9 模型探測(cè)所得線測(cè)圖(ω=37%)Fig.9 Model detected linear mapping image (ω=37%)

圖10所示為ω=37%時(shí)模型探測(cè)所得點(diǎn)測(cè)圖像，可見反射很弱，波形具有典型的“類直線狀”特征，與上述線測(cè)圖像一致反映了電磁波產(chǎn)生了嚴(yán)重的能量損耗。圖中標(biāo)記部分是電磁波從空氣進(jìn)入填土表面時(shí)產(chǎn)生的反射，與填土內(nèi)部反射無(wú)關(guān)，要注意區(qū)別。

圖10 模型探測(cè)所得點(diǎn)測(cè)圖(ω=37%)Fig.10 Model detected point mapping image(ω=37%)

這種能量損耗，正是在高含水率條件下，可溶性硫酸鹽具有較高的溶解度，導(dǎo)致填土中的游離離子濃度增加，增強(qiáng)了填土的電導(dǎo)率而極大地提高了土顆粒的電磁極化強(qiáng)度，從而導(dǎo)致入射電磁波的能量被迅速吸收損耗[17]。

圖11～12分別為ω=32%時(shí)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所得頻譜圖像和ω=37%時(shí)模型探測(cè)所得頻譜圖像。可見頻譜能量集中，低頻特征明顯且含水率越大主頻越低，主頻分布范圍為20～65 MHz。

圖11 現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所得典型頻譜(ω=32%)Fig.11 Field detected typical frequency spectrum (ω=32%)

圖12 現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)所得典型頻譜(ω=37%)Fig.12 Field detected typical frequency spectrum 12 (ω=37%)

由此可見，高含水率本身及由其引起的游離離子濃度的提高是導(dǎo)致低頻現(xiàn)象的關(guān)鍵貢獻(xiàn)因素。上述研究結(jié)果與理論分析基本一致，說(shuō)明了現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)和模型探測(cè)分析所得結(jié)果的有效性和歸類分析的正確性。

將上述粗粒弱硫酸鹽漬土的波形與頻譜特征進(jìn)行歸納，如表3所示。

表3 特征歸納Tab.3 Property summary

注：表中ω表示體積含水率。

需要說(shuō)明的是，受限于依托工程現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)，本研究?jī)H針對(duì)正溫條件下的波形與頻譜特征開展分析研究。事實(shí)上，在負(fù)溫條件下，鹽漬土中的自由水可能會(huì)結(jié)冰，受豎直埋深方向溫度梯度的影響，填土內(nèi)部的水并不完全以冰或者液態(tài)水的形式存在，而是冰-水共生、冰-土膠結(jié)共生。在這種情況下，鹽漬土內(nèi)部的組成成分變得更加復(fù)雜，土顆粒的電磁極化和整體的電導(dǎo)率變化規(guī)律將與正溫條件下不同，由此導(dǎo)致其波形與頻譜特征與正溫條件下不同，這也是作者接下來(lái)需要繼續(xù)完成的重要工作。

5 結(jié)論

本研究以新疆若羌縣-尉犁縣省道拓寬工程為依托，基于理論分析、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)和模型試驗(yàn)對(duì)正溫條件下粗粒弱硫酸鹽漬土的波形與頻譜特征進(jìn)行了分析，結(jié)論如下：

(1)在正溫條件下，填土內(nèi)部的水以自由水形式存在，不但會(huì)直接增強(qiáng)土層的電導(dǎo)率，還可增強(qiáng)可溶性硫酸鹽的溶解度而增強(qiáng)游離離子的濃度以間接增強(qiáng)土層的電導(dǎo)率。

(2)隨著含水率的提高，電磁反射的強(qiáng)度屬于有限增強(qiáng)，存在一個(gè)臨界含水率，即：32%，超過該含水率時(shí)電磁反射強(qiáng)度會(huì)持續(xù)減弱。

(3)當(dāng)8%<ω<27%時(shí)，反射強(qiáng)度隨含水率增大而增強(qiáng)，頻譜能量分散，主頻不突出但小于200 MHz；當(dāng)ω>32%時(shí)，電磁損耗顯著加劇，線測(cè)圖表現(xiàn)為典型的“雪花狀”特征，點(diǎn)測(cè)圖表現(xiàn)為典型的“類直線狀”特征，頻譜能量集中，分布范圍為20～65 MHz，低頻特征明顯。