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TDR技術其實是在雷達的基礎上發展起來的，首先，雷達的工作原理是由無線電發射機來發射能量脈沖，并通過一定的技術來測定該脈沖能量在被測對象上反射的回波時間來定位的。與雷達相似，TDR系統的工作原理也是這樣的，因此常被理解為一種閉合回路的雷達。主要是由信號發生器激發出以電磁波的行駛在同軸傳輸線以及測試探頭中傳播的電脈沖，如果在傳播的途中遇到抗阻不連續面時，勢必會發生反射現象，反射波形被數據采集器進行采集，最后再通過反射波形分析得到介電常數、電導率反射系數等等信息與數據。TDR主要由電源、數據采集器、信號發生器、同軸傳輸線與路由器以及測試需要的探頭等基本部件構成。TDR系統中的信號發生器所產生的電池脈沖，就是在同軸傳輸線中進行傳播的，其傳播符合麥克斯程。
2．TDR測試技術在巖土工程中的主要應用
2.1土體含水量測試
2.1.1含水量測試的理論
對于巖土工程中的土體含水量測試，TDR測試技術主要是通過分析反射波形的方式來確定被測土體的介電常數的情況來確定。通常情況下，水的介電常數為81，而相對于土體顆粒的介電常數而言要大得多，因此，我們常常通過判斷土體的含水量來確定土體的介電常數，這樣一來就使得介電常數的測試成為了獲得含水量的有效工具。在這方面，使用最為廣泛的土體介電常數與含水量的經驗公式為Topp，具體公式情況如下：苓=4.3x10-6Ka3-5.5x10-4Ka2+2.92x10-2Ka-5.3x10-2這其中苓代表的就是土體體積積水量，Ka就是介電常數，這樣的經驗公式就是在土體介電常數與土體體積含水量之間建立起來的一定聯系。而就近幾年來使用的規范的公式主要是來自美國purdue大學研究提出，如下面公式所示，該方式主要也是以土體介電常數為基礎，主要體現的就是介電常數與質量含水量以及土體干密度之間的聯系。
2.1.2含水量的測試方法
但隨著進一步不斷的研究，我們發現了電磁波在相對更高含水量的粘土或者污染土等高電導率中傳播的時候，會因部分電導損失而導致電磁波的嚴重衰減現象，造成探頭末端的反射消失，最終導致難以確認波在探頭中的時間而無法計算介電常數。通常來說，測試土體含水量的方式有兩種，分別是利用土體介電常數測試含水量也稱兩步法，以及根據介電常數與電導率來測試土體含水量的一步法。土本身的介電特征與土體的電磁場的極化性質密切相關，而且極化類型的產生還與外加電場的頻率有很大的關系，因此，TDR測試儀運行在頻率范圍內會發生電子位移極化、離子極化等等現象。所以在利用TDR測試技術是應充分考慮各個影響因素。
2.2地下水土污染勘察
2.2.1采用TDR測試技術的必要性
隨著我國國民經濟水平的不斷提升，工業生產與化工產品事業幾乎已經達到了一個巔峰狀態。而伴隨而來的還有非水相流體、重金屬離子等含有嚴重污染物的對土壤與地下水造成破壞的污染等問題，此類型的污染區域較大、離散性較高、遷移深度也比較強，因此這也成為當前急需治理的問題。對于前面提到的污染情況，一般的治理方式就是采取現場鉆孔取樣帶回化學分析的方式，從而來確定污染的分布區域與污染程度。雖然這種方法比較準確、可靠，但花費的時間太長，取樣困難，因此TDR技術準確、快速、經濟等優點已被用在治理污染場地上了。
2.2.2TDR測試技術的具體應用
針對水下的水土污染測試來講，一般主要對離子型的污染土和NAPLs污染土進行電學性質上的研究，與前面提到過的原理相同。主要也是通過測定介電常數與電導率來獲得土介質的孔隙率，利用這種方式就能很好的測試離子型的污染物勘察，還能保證其準確度與快捷性。另外，針對NAPLs污染土的污染物測試得出，在一定含水量的狀態下，NAPLs污染土體積的含量逐漸增加時，介電常數是有變化的，但電導率幾乎是不變的；而當NAPLs污染土體積一定時，介電常數與電導率會隨著體積含水量和NAPLs污染土體積的比例增大而增加。這兩種方式都是驗證TDR技術用于地下水污染勘察發揮的主要作用。
3.結語
總而言之，TDR測試技術以其方便、快捷、準確的優點在巖土工程中發揮著不可替代的作用，相信未來，TDR技術還能不斷發展，在其他各項領域中不斷發揮其強大作用。
作者：馮怡毅 單位：重慶市黃浦建設有限公司