文档介绍：浅层地震——关于瞬态瑞雷面波勘探读书报告
姓名: 范畅
学号: 20081002020
学院: 地空学院
专业: 地球物理
班级序号: 061084 -15
指导老师: 刘江平
2011 年 12 月
目录
第一章前言………………………………………………………………………………………2
第二章瞬态瑞雷面波勘探法的发展历史………………………………………………………2
第三章国内外瞬态瑞雷面波勘探法的研究现状………………………………………………4
§ 国外研究及应用现状………………………………………………………………4
§ 国内研究及应用现状………………………………………………………………5
§ 瑞雷面波勘探技术在工程中的应用举例…………………………………………6
§ 多通道瑞雷面波勘探技术…………………………………………………………7
§ 相邻道频散曲线计算的瑞雷波提取方法…………………………………………7
§ 改进的τ—p变换算法提取瑞雷面波频散曲线………………………………… 8
瞬态瑞雷面波勘探法的优点、不足及其展望…………………………………………9
参考文献………………………………………………………………………………………… 10
第一章前言
在该学期进行了浅层地震方法的学习以后,初步了解到了一些浅层地震勘探方法,比如瞬时滑动面上的反射波法、瞬态瑞雷面波勘探法、多波地震勘探、隧道超前地质预报、CT层析成像技术以及一些常规方法等,在课后,老师也布置了相应的读书报告,本文是针对瞬态瑞雷波勘探方法做的一个课后读书与笔记,简单归纳整理了该方法的发展历史,国内外研究现状,并给出不足与建议。
我们知道瞬态瑞雷面波勘探是一种新的地震方法。它可以快速和经济地测定岩土层的瑞雷波速度。由瑞雷波速度可换算成横波速度。瑞雷波勘探方法是国外最近几年发展起来的新的浅层地震勘探方法,与以往的地震勘探方法差别在于:它应用的不是纵波和横波,而是以前视为干扰的面波。众所周知,面波具有频散的特性,即使传播的相速度随频率的改变而改变。这个频散特性可以反映地下构造的一些特性。
瞬态瑞雷面波技术是利用波的频散特性和传播速度与岩石物理力学性质相关性进行土层划分、研究岩土的工程性质,评价软土地基加固处理效果,探测地下空洞和掩埋物,并未看真设计提供岩土力学参数等,可以解决诸多的岩土工程问题。由于面波技术与其它地震波法相比有如下几个方面的特点:
浅层分辨率高是其它弹性波无法与之比拟的,在15—20m深度内,其勘探精度可达到分米级;
不受各地层速度关系的影响。折射波要求下伏地层速度大于上覆地层速度,反射波法要求各层具有明显的波阻抗差异;
场地工作条件要求不高。
近年来,我们在建筑抗震评价场地土类型的划分与场地类别的确定中,首先应用了瞬态面波技术。由于瞬态面波技术测定土层波速,一无需钻孔,在地面即可完成测试;二是实测的Vr值,直接反映了测试深度以上各土层的加权平均速度,并可通过Vr与Vs换算关系得出Vs值。
瞬态瑞雷面波勘探法的发展历史
1887年英国学者瑞雷(Rayleigh)首先发现并证明均匀半空间中瑞雷面波(又称瑞雷波或地滚波)的存在,为后人利用瑞雷波进行勘探揭开了新的一页。
1938年德国土力学协会首次尝试使用稳态振动来检测岩土的各种弹性力学参数。
经过若干年探索研究,20世纪50年代初,发现了瑞雷面波在层状介质中的频散特性,据此展开了通过全球宽带数字地震仪台网利用天然地震记录的瑞雷波来探测地球内部结构的研究工作,并开始利用人工地震波中的瑞雷波进行工程勘察。
1960年美国密西西比陆军工程队水陆试验所开始开发类似的技术方法,但由于当时技术条件的限制,均未获得成功。
60年代初,Hoykallen等提出面波勘探的半波长解释法,利用激振器产生的正弦波信号实测道路断面的速度分布,将稳态瑞雷面波先应用于地基勘察。
70年代初美国F·K· Chang等人利用瞬态激振产生的瑞雷波来研究浅部问题,并于1973年在第42界国际地球物理勘探年会上发表了“Rayleigh Wave Dispersion Technique for Rapid Subsurface Exploration”(瞬态瑞雷面波在浅层勘探中的应用)论文。但当时未引起人们的关注。
70年代人工震源瑞雷波法的实验研究,率先在日本取得突破进展,从此成为工程地震勘探中引人注目的一种新方法。
1983年,Nazarian S 等用表面波普分析方法(SASW)对告诉公路路面及路基进行了探测,为瞬态瑞雷波法在工程中的应用奠定了基础。
1985年,斯托克(Stokoe)和那扎利安(Naza