第1篇地震折射波法

1、在工程地震勘探中，地震折射波法是一種簡便經(jīng)濟的勘探方法，在精度要求不高的情況下，它可為工程地質(zhì)提供淺層地層起伏變化和速度橫向變化資料以及潛水面的變化資料等，還可為反射波法勘探提供用于靜校正的表層速度和低速帶起伏變化資料。有關折射波的形成及正演時距曲線的特征等問題已在本篇的第一和第二章中討論過了，在此，僅就資料的采集和處理解釋問題進行論述。,5 地震折射波法,成都理工大學信息工程學院,應特別指出的是，必須保證相遇時距曲線互換點及追逐時距曲線重迭部分在干涉區(qū)以外。 道和道距：折射波法勘探中一般采用單個檢波器作為一道接收，而不搞組合檢波，其主要原因就是它不需要考慮壓制面波干擾問題，因為目前所考慮的折

2、射波僅僅只是首波，即是最先到達的波。首波中包含了直達波和折射波。在采集中，我們只要注意壓制隨機干擾并兼顧激發(fā)能量，就可獲得質(zhì)量較高的首波記錄。此外，為了不漏掉淺層薄層信息，道距的選擇是十分重要的。一般,成都理工大學信息工程學院,有等間距和不等間距兩種方式。在不等間距接收中，一般可把接收排列的道距設計成小一大一小方式，也可把它設計成小一大方式。道距的選擇一般為110m，可按勘探目的層深度、地層展布、儀器道數(shù)以及激發(fā)能量等情況而定。,成都理工大學信息工程學院,5.1.1 單支時距曲線的解釋,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,在工程地震勘探中，透射波法主要用于地震測井（地面與井之間

3、的透射）、地面與地面之間凸起介質(zhì)體的勘查和井與井之間地層介質(zhì)體的勘查。地質(zhì)目的不同，所采用的方法手段也不同。但從原理上講，均是采用透射波理論，利用波傳播的初至時間，反演表征巖土介質(zhì)的巖性、物性等特性以及差異的速度場，為工程地質(zhì)以及地震工程等提供基礎資料或直接解決其問題。,6 地震透射波法,成都理工大學信息工程學院,井口附近激發(fā)，井中不同深度上接收透射波或反之的地震工作稱為地震測井。 6.1.1 透射波垂直時距曲線,6.1 地面與井的透射,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,圖1.6.1 地震測井,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,1初至拾取及井源距校正 1）初

4、至拾取 2）井源距校正,6.1.2 資料的處理解釋,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,跨孔法可以用來測量鉆孔之間巖體縱、橫波的傳播速度、彈性模量及衰減系數(shù)等，這些參數(shù)可用于巖體質(zhì)量的評價。 2透射CT成像技術（專題）,6.2.1 跨孔法,成都理工大學信息工程學院,瑞雷波法勘探實質(zhì)上是根據(jù)瑞雷面波傳播的頻散特性，利用人工震源激發(fā)產(chǎn)生多種頻率成分的瑞雷面波，尋找出波速隨頻率的變化關系，從而最終確定出地表巖土的瑞雷波速度隨場點坐標的變化關系，以解決淺層工程地質(zhì)和地基巖土的地震工程等問題。,7 瑞雷波法,成都理工大學信息工程學院,和已有的淺層折射波法和反射波

5、法相比，瑞雷波的獨特之處是它不受地層速度差異的影響，折射波法和反射波法對于波阻抗差異較小的地質(zhì)體界面反映較弱，不易分辨，尤其是折射波法要求下覆層速度大于上覆層速度，否則為其勘探中的盲層，瑞雷波法則不存在這類問題。但瑞雷波法的勘探深度受方法本身的限制，明顯不如前兩者，而縱橫向分辨率又高于前兩者。,成都理工大學信息工程學院,7.1 勘探原理,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,（不涉及以動力機器設計為目的的樁基動力試驗） 目前采用的樁基主要有鉆孔灌注樁、成管灌注樁、挖孔樁、打入預制樁、旋噴樁 樁基質(zhì)量檢測

6、包括兩方面的內(nèi)容：樁基質(zhì)量評價和樁基的承載力確定。,8 樁基無損檢測,8.1 樁基的類型和質(zhì)量問題,成都理工大學信息工程學院,錘擊法是一種瞬態(tài)動測法。嵌入土中的樁基相當于一根在阻尼介質(zhì)中上端自由而下端彈性連結(jié)的彈性桿。當在樁頂或樁側(cè)施加瞬間外力F時，樁體內(nèi)相鄰質(zhì)點間的應力發(fā)生變化，引起應變的傳遞，產(chǎn)生彈性波。 可定量確定出樁體的質(zhì)量以及估算出承載力的大小。,8.2 錘擊法,成都理工大學信息工程學院,1樁體缺陷檢測 在樁頂部豎直向下施加一瞬間力F，并在震源點附近接收時，其斷裂面和樁底面上將產(chǎn)生反射和透射的P波。由于為近法線入射，轉(zhuǎn)換橫波可不考慮。,8.2 .1 方法原理,成都理工大學信息工程學院

7、,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,有關樁體質(zhì)量的綜合評價分類標準如下： A類：結(jié)構完整，混凝土質(zhì)量優(yōu)良。 B類：結(jié)構完整，樁徑有變化或混凝土質(zhì)量基本正常。 C類：局部斷裂或混凝土有嚴重離析層或混凝土質(zhì)量較差。 D類：結(jié)構破壞，混凝土質(zhì)量極差。,成都理工大學信息工程學院,8.3 機械阻抗法,8.3.1 方法原理,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,在區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價的基礎上，按天然地震作用強度和特征對居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、單獨大型建筑場地進行（預測天然地震對于結(jié)

8、構物的影響程度）的分區(qū)，這種分區(qū)稱為地震小區(qū)劃分，簡稱地震小區(qū)劃。 地震效應的詳細分區(qū)，即依據(jù)強震時的破壞效應與土層條件、地下水位、彈性波傳播速度的關系以及與層狀結(jié)構有關的地面波譜特征的關系進行分區(qū)。,9 地震小區(qū)劃中的物探方法,成都理工大學信息工程學院,地震小區(qū)劃工作的定量方法有多種，與應用地球物理有關的方法主要有綜合物探法，平均剪切模量法、地震剛度法、常時微動法和一維反應分析法。 “地震剛度”是地震時抵抗巖石內(nèi)形變傳播的特征指標。在某種意義上，“剛度”可解釋為抵抗“松散”。,9.1 地震剛度法,成都理工大學信息工程學院,地震剛度愈大的巖石，則地震震級增量較小；地震剛度愈小的松散、飽和水堆積

9、土，則地震剛度增量較大。如果地震震級增量用花崗巖作為標準，地震剛度不同的巖土，其震級增量差可達13級（表1.9.1）。 地震剛度r用彈性波傳播速度V與巖土密度的乘積表示。,成都理工大學信息工程學院,表1.9.1 不同類型巖土的地震震級增量,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,地球表層任何地點、任何建筑物的地基，都在以微小的振幅不停地振動著，其振幅通常不超過數(shù)微米，振動周期一般為0.5秒至數(shù)秒，這種不停的微小振動被稱為常時微動。 微動的發(fā)生源可分為自然因素和人文因素兩大類，前者如風、雨、海浪、火山活動等，后者如工廠生產(chǎn)、交通運輸、建筑施工等。通常將有特定振源的微動稱作振動，而將無特定振源且周期較長（長于5秒）的微動稱作脈動。,9.2 常時微動法,成都理工大學信息工程學院,對于無特定振源、周期又比較短（小于5秒）的微動稱作常時微動。 因為各種振源的綜合作用產(chǎn)生的波動在傳播過程中必然要攜帶途中介質(zhì)（地基）特性的某些信息，所以觀測研究地基（地表或地下）的常時微動，可以推斷地基的彈性（速度）構造和振動特性。,成都理工大學信息工程學院,成都理工大學信息工程學院,當穿過地表土層的