2021年5月28日，土木工程学院邀请杜良博士于二楼学术报告厅开展了探地雷达原理与土木工程应用的讲座，此次讲座由土木工程学院全体（除道桥外）20级学子参加，讲座由杜良博士主讲。
在讲座上，杜良博士由五点向同学们展开本次讲座的内容：
一、电磁波简介：电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。电磁波在真空中速率固定，速度为光速。
二、探地雷达基本原理：探地雷达的原理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界面时发生反射，根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。
三、探地雷达解释要点：
要点1:反射波的振幅与方向
从反射系数的菲涅耳(Fresnel)公式中可以看出两点:第一点反射振幅的大小，界面两侧介质的电磁学性质差异越大，反射波越强。
第二点反射波的极性，波从介电常数小进入介电常数大的介质时，即从高速介质进入低速介质，从光疏进入光密介质时，反射系数为负，即反射波振幅反向。反之，从低速进入高速介质，反射波振幅与入射波同向。这是判定界面两侧介质性质与属性的又一条依据;
要点2:反射波的频谱特性
不同介质有不同的结构特征，内部反射波的高、低频率特征明显不同，这可以作为区分不同物质界面的依据。如混凝土与岩层相比，比较均质，没有岩石内部结构复杂，因而围岩中内反射波明显，特别是高频波丰富。而混凝土内部反射波较少，只是有缺陷的地方有反射。又如，表面松散土电磁性质比较均匀，反射波较弱;强风化层中矿物按深度分布，垂向电磁参幅反射，从频率特性中可清楚地将各层分开。如围岩中的含水带也表现出低频高振幅的反射特征，易于识别。节理带、断裂带结构破碎，内部反射吸收作用，从更远的部位反射回来的后续波能量变弱，信号表现为平静区。
要点3:反射波同向轴形态特征
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雷达记录资料中，同一连续界面的反射信号形成同相轴，依据同向轴的时间、形态、强弱、方向反正等进行解释判断是地质解释最重要的基础。同向轴的形态与埋藏物的界面的形态并非完全一致，特别是边缘的反射效应，使得边缘形态有较大的差异。对于孤立的埋设物其反射的同向轴为向下开口的抛物线，有限平板界面反射的同向轴中部为平板，两端为半支下开口抛物线
四、探地雷达应用。
杜博士说到，雷达应用共有六大用处，它们分别是1.隧道探测；2.桥梁检测；3.市政工程；4.溶洞探测；5.河底；6.管道。
五、国内外雷达简介。
杜教授通过各国不同的雷达类型，生动形象的向同学们对比了国内外雷达的优劣。
通过本次讲座，拓展了同学们的专业层面，给同学们展现了一个新的知识领域，开阔知识视野，发掘同学们的学术兴趣，优化了同学们的知识结构。
