横波技术在工程物探中的应用

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人工地震横波地质勘察

辽宁岩土工程技术。地质、勘察与测试
人工地震横波地质勘察
— 查明复杂、疑难地质问题的新方法张达敏梁壮杨春霞
‘ 沈阳岩土工程技术侧试开发中心，沈阳１０５１０）
摘要
人工横波地展是工程物探的一种新技术，但由于理论上存在一些误区，给地质解释带来困难，一度被人们放弃。我们依据工程实践解开这些误区之谈．并介绍应用该技术解决的一些疑难复杂地质问题的工程实例，以期使之得到更好地推广和应用，为工程设计和建设提供可靠的地质资料。横波；波速：观侧点密度汾辨率
有一套可靠钻探资料即可。在上述条件下，深度误差可达到ｌｍ以内。（）例２实・滑坡探测。滑坡探测关键是确定滑动面深度和形态。钻探时由于滑动面破碎或与节理 ①
面相混，有时难以取到岩芯或难以辨认，而且钻孔量少更难以查明滑动面的形态。在地震剖面上，一般情况下滑动面有强弱不等的界面显示，特别是在滑动面上下地层，断层明显错位，测线成网时其滑动面的形态则可以用滑动面等深线图来表示，并据以确定滑粗的发展趋势。笔者
消失。尽管在海洋地震中就是在水中激发进而勘探海底地层中的石油，但在横波勘察时却收
不到地下水的反射波。而笔者恰恰是利用横波地展法查明了许多地下水的问题，区在哪？误人们可能忽略了这样一个间题，就是在实施人工地震时，发横波还是接收横波？纵波是激
地震与横波地震的区别之一，是地震波的传播方向与测线方向一致则为纵波；相互垂直则为横波。抛开测线不管，论是地下无爆炸，地表垂直锤击还是侧向锤击，我们激发的波都是既有横波分量又有纵波分量的复合波，别仅仅是分量的大小之别。决定收到何种波的关键是使用区什么样的检波器。检波器的基本原理是中间为一磁棒，部为一弹性线圈组成的闭合电路，外地下振动传到地面后使线圈振动切割磁力线产生电流，再经地震仪转换为正弦波。纵波检波器的线圈是垂直地面振动，检波器的横波线圈则沿地面水平方向振动，对垂向震动反应很迟钝，

物探-浅震中的新技术新方法

2 2
2
2
2
动剪切模量
Gm Vs
2
动体变模量
4 2 K m (V p Vs ) 3
2
动泊松比

V p 2Vs
2
2
2 2
2(V p Vs )
上式中如果模量单位为国际单位MPa ，则：ρ 为质量密度， ρ=γ/g （ γ为容重、g为重力加速度）。
2. 岩石的状态函数、物性指标和地震参数的关系
（1）岩石的速度与密度
渤海地区地层密度与速度的关系（陈继松，1982）：
新生界地层密度：ρ =1.66+0.181Vp 中生界地层密度：ρ =1.85+0.156Vp
在沉积岩中波速与岩石密度的关系（北美）：
（2）岩石的速度与孔隙度
1 (1 ) V Vm Vf
（3）岩石的速度与含水量
须具有明显的方向性，并在记录中应尽量使纵波和其他干
扰波的能量减少，而使横波的能量增强。
震源产生的波形取决于震源力的对称性及边界条件。全无对称性的力可以产生三种波：P波、SH波、SV波；柱对称------单一垂直振动可产生P波和SV波；旋转振动及水平冲力可产生SH波。
目前在地面或钻孔中进行横波观测时，一般可分为炸药震源及非炸药震源。
黄河上游公伯峡水电站花岗岩：
Es 43.06e E0 8.4e
1.34710 3 Vp
3.02910 3 Vs
9.7710 4 Vp
黄河上游李家峡水电站前震旦片岩：
Es 196.48e E0 25.85e
1.2410 3 Vp
黄河流域和金沙江流域综合（R=0.9）：
lg Es 3.3964lg V p 8.2588 lg E0 3.7486lg V p 9.8142

横波地震在工程勘察中的应用

横波地震在工程勘察中的应用摘要：以往地震勘探方法中所利用的主要是纵波，对横波的利用比较少，这是因为横波的激发、接收和识别在技术上要复杂得多、困难得多，以及勘探深度有限所致。

与纵波相比，横波具有波速低、波长短，不受地下水影响的特点，这使横波地震勘探反射方法可以提供传统纵波方法无法比拟的分辨率和解释精度，它所提供的反射地震剖面，是真正意义上的“浅层”，完全可以和工程地基的深度范围相匹配。

基于此，本文主要对横波地震在工程勘察中的应用进行分析探讨。

关键词：横波地震；工程勘察；应用1、前言横波反射地震勘探方法可以直接提供土的横波（剪切波）波速，这是工程上非常关心的物性参数。

横波地震勘探反射方法作为岩土工程勘察的一种新技术，已得到国内外工程界的广泛重视，到目前为止，横波反射已经在浅层岩溶勘察、浅层松散沉积物勘察、岩性划分、判断砂土液化等几个方面得到了比较广泛的应用。

2、横波地震在工程勘察中的应用2.1横波反射法在浅层松散沉积物中的勘察应用松散沉积物是指未固结成岩，一般保持松散状态下的沉积物。

其成因复杂，类型繁多，变化较大而不易研究。

但随着各种建筑工程的迅猛发展，许多较为松软的松散沉积物上也要求修建高大建筑或高速公路等大型工程。

在这种情况下，为了搞清楚建设场地中松散沉积物埋深、厚度及展布规律，传统的方法是布置许多钻探工作，通过取岩芯、地质编录、测试分析来划分地层和提供建筑设计中所需要的参数。

如果勘察面积大，则钻探与测试的费用就比较高，且钻孔之间的地质解释只能靠推测。

浅层地震纵波反射资料可反映地下数百米地层剖面及地质构造。

但是，对浅部数米至数十米埋深的松散沉积物，当地下潜水面较浅时，由于水饱和度的影响，极大地降低了纵波勘察的分辨率。

然而横波不受水饱和度的影响，还可在强干扰背景下利用其极化特性来提高信噪比。

在松散地层中，横波的速度Vs比纵波的速度Vp要低得多，其波长也只有纵波的一半，横波有更高的分辨率。

因此，地震横波反射法在松散沉积物工程地质勘察中是一种很有效的方法。

横波地震在工程勘察中的应用

横波地震在工程勘察中的应用许强，张学强（中国地质大学地球物理与空间信息学院,武汉430074)摘要：与纵波相比，横波具有波速低、波长短，不受地下水影响的特点,这使横波地震勘探反射方法可以提供传统纵波方法无法比拟的分辨率和解释精度，它所提供的反射地震剖面，是真正意义上的“浅层”，完全可以和工程地基的深度范围相匹配。

本文对在塘沽某场地的采集的横波地震数据进行了处理解释,并验证了其与工程勘察中的钻孔数据-柱状图的良好匹配,从而得出了横波地震在工程勘察中具有良好应用前景的结论。

关键词：横波地震，地震解释，工程勘察Thｅ appｌication oｆs－wａve seｉｓmiｃ iｎeｎｇineeｒing invesｔigationXu Qｉang, Zhang Xueｑiａｎｇ（Institute oｆＧeophysics aｎd Ｇeomatics, Ｃhｉna Unｉversitｙof Geosｃiences, Ｗuhan 43０074, Chiｎa)Ａbstract: Compared ｗiｔh p-wave，ｓ-wave has the ｃｈaractｅrs ｏｆｌoｗｖelｏｃiｔy anｄ lｏw wavelｅngth; it ｃan aｌｓｏget o ｕｔ oｆ the affection bｙ gｒoundwａter.Tｈis ｍａkes S－wavｅｓｅisｍｉｃmethods can provｉde thｅｒesｏlｕtion aｎｄ preｃｉse ｉｎtｅrprｅtatioｎ that tｈe ｔｒaditioｎａl P-wａve ｍeｔhodｓｃan not matｃh. Thｅｓeisｍic sｅction ｉt ｐrｏｖidｅs iｓｔｈe real ｍｅａｎiｎg of"s ｈａllow", it ｃan matｃh ｔhe depth ｒａｎgｅ of founｄatiｏn eｎgineｅring.Iｎ thisｐapｅr, wｅｔeｓt ａｎd verｉfy that tｈｅsｅismicｄａta cａn mａtch the drｉlliｎｇdaｔa well ａfｔeｒpｒｏｃesｓing and ｉnterｐｒeｔation, ａnd get a concｌusion tｈaｔ s-ｗａvｅsｅismic haｓ a good prｏｓpeｃｔ in engiｎeerｉnｇ invｅstigatioｎ.Key ｗoｒdｓ：ｓ-wａve ｓeismｉc，ｓeｉｓmｉc ｉntｅrprｅｔaｔion，enｇineering iｎｖｅstｉgatioｎ作者简介：许强,（1984—）,男，中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院,地球探测与信息技术专业研究生,研究方向为，地震数据模拟、处理与解释等。

多波及横波地震勘探

详细描述
多波及横波地震勘探技术能够同时记录纵波和横波的传播信息，提供更全面的地质信息。在石油和天然气勘探中，通过分析这些信息，可以更准确地确定地质构造、储层分布和油气的富集程度，为钻井和开采提供科学依据。
矿产资源勘探
总结词
多波及横波地震勘探在矿产资源勘探中具有广泛应用，能够提供更精确的地质结构和矿产资源分布信息。
探测深度增加
未来多波及横波地震勘探的探测深度将进一步加大，能够更好地揭示地下深层的结构和属性，为资源开发和地质灾害防治提供更准确的信息。
结合其他地球物理方法进行综合勘探
综合地球物理方法
多波及横波地震勘探将与重力、磁力、电法等其他地球物理方法相结合，形成综合地球物理勘探方法，提高勘探效率和精度。
多波及横波地震勘探
ห้องสมุดไป่ตู้
• 引言 • 多波地震勘探原理 • 横波地震勘探原理 • 多波及横波地震勘探的应用实例 • 未来展望
01
引言
地震勘探简介
地震勘探是通过人工方法激发地震波，利用地震波在地下传播的规律，探测地下岩层的分布、性质和形态的一种地球物理勘探方法。
地震勘探广泛应用于石油、天然气、煤等矿产资源的勘探，以及工程地质勘察、水文地质勘察、地质灾害调查等领域。
详细描述
多波及横波地震勘探技术能够揭示地下岩层的结构和性质，评估工程场地的稳定性和安全性。通过分析这些信息，可以预测可能出现的地质灾害和工程问题，为工程设计和施工提供科学依据，保障工程的安全和可靠性。
05
未来展望
提高多波及横波地震勘探的分辨率和探测深度
分辨率提升
随着技术的发展，多波及横波地震勘探的分辨率将得到显著提高，能够更准确地识别地下目标物的细节和特征。

第三讲横波勘探讲解

传播旳方向相互垂直旳横波，其传播速度为
一、基本原理
1．纵波、横涉及转换波旳特点又有两种横波：一种是在射线平面以内传播旳SH横波，
一、基本原理
1．纵波、横涉及转换波旳特点
另一种是垂直于射线平面旳SV横波。这两种横波偶合在一起，所以横波具有极化性。
一、基本原理
1．纵波、横涉及转换波旳特点（3）转换波：当存在一种半无限弹性介质旳分界
一、基本原理
横波双折射特点：
（a）EDA介质中弹性波地面地震统计模拟：
一、基本原理
横波双折射特点：
（b）EDA介质中弹性波VSP统计模拟第一层是各向同性介质，第二层是各向异性介质，第三层是各向同性介质.
一、基本原理
小结：横波特点
（1）垂直面内极化旳SV波在界面上有二次波型转换
（2）水平面内极化旳SH波在界面上没有波型转换，也称自生波。
(1)最小炮检距。因为转换波在近炮检距旳反射能量较弱，一般以为偏移距(最小炮距)应该加大。但是考虑到要接受纵波反射时，偏移距不宜过大，一般仍采用纵波观察系统所设计旳偏移距。
二、横波旳野外观察
4. 观察系统
(2)最大炮检距。最大炮检距旳选用一般与目旳层旳深度、目旳层旳转换波反射系数有关。因为转换波在大入射角时才会有足够旳能量，所以，一般情况下，最大炮检距要比纵波勘探旳最大炮检距大。
横波勘探
一、基本原理二、资料采集三、资料处理四、资料应用五、思索题参照答案
一、基本原理
1．纵波、横涉及转换波旳特点（1）纵波：从地震波动力学中已知，地震波在弹
性介质中会产生两种波，一种是在介质中质点振动方向与波旳传播方向一致旳纵波，
其传播速度
一、基本原理

横波技术在工程物探中的应用研究

横波技术在工程物探中的应用研究摘要：为确保工程物探中横波技术得到良好运用，本文对物探工程横波技术特点进行研究，例如操作便捷、准确度高等，提出横波技术的应用要点，能够确保工程物探数据更加精确，以期为相关人员提供参考。

关键词：横波技术；工程物探；面波技术引言：因为我国城市化发展进程的逐渐加快，城市内部的高层建筑工程数量不断增多，在建筑项目当中，做好断层勘察与场地划分工作特别重要，但是，结合具体勘察工作的实际开展情况能够得知，浅层纵波勘探技术应用较多，在部分区域，工作人员需勘探检测60m范围之内的具体分布情况，故需采取横波技术，通过有效应用横波技术，能够取得比较好的效果，可以为断层勘探提供良好理论支撑。

1物探工程横波技术特点一般来讲，横波技术和纵波技术存在相似之处，结合波的具体传播特点，可以分成直达波、回折波、折射波和反射波等等，其中，回折波主要是利用时距曲线，有效计算出回折点的实际速度，针对回折波进行推演，能够准确计算出底层垂直方向的具体速度。

在工程探物期间，应用此项技术，能够有效提供出覆盖层或低降速带的实际速度，在比较坚硬的土层深度和波速测量当中应用比较多。

此外，折射波主要是利用曲线方程，有效计算出其实际深度，能够为工程探物提供准确的速度参数，反射波则是利用声波反射原理，运用曲线方程，有效测量出地表的实际深度，由此可以得知，在工程探物期间，通过积极应用横波技术，能够对断层进行有效测量[1]。

2横波技术的应用要点分析2.1 PS测井技术此项技术属于地震勘探技术的一种，具有速度快、操作简单、精确度高等特点，属于原位测试技术，针对P波与S波这两种波形进行有效测量，最终获得的地震波在经过不同的深度岩土层直达波，最终能够计算出纵波与横波的实际波速，同时，运用弹性波理论基础，有效计算出具体的泊松比和剪切模量，包括弹性模量与体积模量，以及岩体的完整性系数等一系列力学有关参数，上述参数可以帮助相关人员，有效划分出风化层位的实际界面，也能够对围岩等级进行科学评定，为项目建设与设计提供良好依据，在项目建设环节，具有比较好的应用价值。

横波技术在工程物探中的应用探讨

横波技术在工程物探中的应用探讨作者：潘杰来源：《名城绘》2019年第02期摘要：随着建筑行业的快速发展，新兴建筑物越来越多，使得城市之中的土地资源变得越来越珍贵、稀少，为了能够将土地资源的使用效率提升到最高程度，现代城市之中出现了大量的高层建筑，而在进行高层建筑施工建设的时候，由于高层建筑物将所有的建筑压力都放到了一个较小的建筑地基上，所以高层建筑对于地基以及地基所处的地质结构也就有了更为严格的要求。

在进行高层建筑物地基之下地质结构检查的时候，需要检察人员能够检查到地下较深处的土层结构，为了能够达到这一检验目标，工作人员往往会使用横波探物的检测技术，促进检测效果的提升。

本文主要就横波技术在工程物探中的应用展开了探讨。

关键词：横波技术；工程物探；应用1、横波技术及其重要性分析横波技术和纵波技术勘探存在一定的相似性，根据波的传播特征，可以分为直达波、回折波、折射波以及反射波。

回折波主要是通过时距曲线来计算回折点的速度，通过对回折波的推演，可以计算底层垂直方向的速度结构。

在工程探物中，可以提供覆盖层或者低降速带的速度，主要应用于坚硬土层深度及波速测量。

折射波是通过曲线方程来计算深度，其可以为工程探物提供速度参数。

反射波是通过声波反射原理，通过曲线方程来测量地表深度。

可见，在工程探物过程中，主要是采用横波技术来实现对断层的测量。

为了保证建筑物能够具有良好的安全质量，往往需要对建筑物进行相应的地震性方面的研究。

而活动断层勘察以及场地类别的划分则是地震安全性评价工作之中最为重要的内容，活动断层勘察一般来说是将活动断层的产状、活动年代以及规模等等问题确定。

在场地类别的划分之中，因为横波速度是场地土软硬程度评价的一个十分重要的指标，同时也是重大工程烈度小区划的基础，所以其具有较为广泛的应用，与此同时，在科学技术发展的推进之下，种种地下资源的需求也在不断提升，比如说煤以及地下水等等。

2、现阶段我国工程物探现状各种地球物理勘探技术的应用，需要依据特定的物理前提，同时，当前地球物理条件，地质、和边界特征等对测试结果有更大的影响力，并且这些方法和技术也还存在一定的限制条件，与此同时，一些大中型重点工程之中的地质工程问题较为复杂，所以使用一个单一的地球物理勘查方法，很难找到一个解决方案比较有效解决地质工程问题，因此，考虑到综合物探进行探测，这样就可以不断提升物探成果的地质解译精度以及成果分析质量，进而不断满足工程勘察的需要。

横波探测法在煤矿采空区地质勘探中的应用

区域治理调查与发现一、横波探测技术概述横波探测法实际上是指地震横波反射方法，它是一种抗干扰能力强、分辨率高的地震勘探方法，被广泛用于地质灾害调查、工程地质勘探、露天煤矿勘探等方面。

由于横波衰减快，加之受激发方式制约，一般勘探深度均较浅，常被用于100m以上浅层地震勘探。

浅层地震勘探需要查明的多为较小的地质体，对精度要求高，分辨率问题显得尤其重要。

横波探测技术是目前矿井采空区治理过程中最实用的探测方法。

为了更形象地介绍横波探测在矿井采空区的实施方法，笔者将通过工程案例做进一步的研究。

二、横波探测技术在煤矿采空区地质探测中的应用2.1煤矿采空区地质探测工程概况勘探区位于霍西煤田的中西部，地势西高东低，沟谷发育，属中朝准台地中部二级构造单元。

区内地层由老至新有太古界的界河口群，古生界的寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界的三叠系和新生界的第三系、第四系。

区域内含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组。

本溪组和下石盒子组为次要含煤地层，仅含煤线；太原组和山西组为主要含煤地层。

太原组:含煤8余层，编号自上而下为5上—11下号煤，其中稳定可采为9、10、11号煤层。

该组为主要含煤地层之一。

山西组:含煤4层，编号自上而下1上、1、2、3号，其中2号煤层为该区主要可采煤层，赋存在本组的中下部。

2号煤层位于山西组中下部，全区稳定可采，厚度1.20～1.82m，平均1.35m，结构简单，一般无夹石。

9、10、11号煤层位于太原组下段上部，上距2号煤层81.82～93.55m，平均87.88m，厚度4.80～5.09m，平均4.95m，全区稳定可采，结构简单，有1～2层夹石，夹石单层最大厚度0.38m。

2.2采空区横波地质勘测技术的应用三维勘探范围7.0Km2，获得ＣＤＰ网格５m×5m的数据体。

根据三维数据体内主要煤层反射波变化情况，圈出了3个采空区异常带，如图1所示。

图1 采空区探测效果图煤层采空区三维地震勘探结果表明，煤层采空和由此引起的覆岩破坏效应在地震时间剖面和相干切片上的反映特征明显，主要有以下特征。

纵波与横波在地质勘探技术中的应用比较

纵波与横波在地质勘探技术中的应用比较概述：地质勘探是指通过各种技术手段获取关于地下情况的信息，对石油、天然气和其他矿藏的分布、储量以及地下构造进行研究和评估。

在地质勘探过程中，纵波（压力波）和横波（剪切波）是两种不可或缺的波动形式。

本文将对纵波和横波在地质勘探技术中的应用进行比较和分析。

纵波的应用：纵波是一种沿波传播方向振动方向同步的波动形式。

在地质勘探中，纵波主要应用于地震勘探和地质构造研究。

地震勘探是指利用人工激发地震波并记录其反射和折射情况，以获取地下结构和沉积层的信息。

纵波是地震波中的一种重要组成部分，它在地下岩石中传播时会产生反射和折射现象。

利用地震仪器接收到的纵波地震数据，地质学家可以通过分析地震波在不同地层之间的传播速度和振动特点，推断出地下的地层结构和构造变化，从而为勘探和开采矿藏提供重要参考。

另外，纵波还可以用于地质构造研究。

地质构造是指地壳和地球内部发生的构造活动，如断层、褶皱等。

纵波在地质构造研究中的应用主要表现在通过纵波速度和振动传播方向的变化推断出地下构造活动的情况。

研究人员可以利用地震仪器记录的纵波地震数据，通过解读波形及速度变化等信息，获得关于地下断层和褶皱的位置、方向、倾角等重要参数，进而对地质构造进行深入分析。

横波的应用：横波是波动振动方向垂直于波传播方向的波动形式。

在地质勘探中，横波的应用主要集中在地震勘探和地下水资源评估两个方面。

在地震勘探中，横波可以提供额外的信息来辅助地下结构识别。

与纵波不同，横波能够传播到更深的地质层，并产生不同于纵波的振动效应。

通过记录和分析横波地震数据，地质学家可以进一步了解地下的构造、岩石类型和地层厚度等信息。

这对于评估地下储层和矿藏的丰度以及预测地震风险和岩溶地区的地下水资源等具有重要意义。

此外，横波还被应用于地下水资源评估。

地下水是人类生产和生活中重要的水资源之一。

横波在地下水资源评估中的应用主要是通过记录和分析横波地震数据的速度和传播特点，推测地下水层的位置、厚度、储量以及水质状况。

纵波与横波在地下探测中的应用对照

纵波与横波在地下探测中的应用对照前言地下探测技术在勘探地下资源、工程建设和环境保护等方面发挥着重要作用。

其中，纵波和横波作为传播介质中的两种主要波动形式，具有不同的特性和应用。

本文将对纵波和横波在地下探测中的应用进行对照，以便更好地理解它们的差异和优势。

一、纵波的应用1. 地质勘探：纵波传播速度较快且能通过不同岩层界面的反射和透射，被广泛应用于地质勘探中。

通过分析纵波在地下介质中传播的速度与振幅变化，可以推断出地下岩石的类型、分层情况和孔隙度等信息。

2. 矿产勘探：利用纵波波束成像技术，可以对地下矿体进行快速、准确的定位和识别。

纵波传播速度高，能够穿透较深的地下层，从而获取较完整的地下岩石信息，为矿产勘探者提供重要参考。

3. 工程勘察：在工程勘察中，纵波可用于检测土壤或岩石的物理性质和力学特性。

通过测量纵波传播速度和衰减系数的变化，可以了解地下土层的稳定性、密实度和承载能力，从而为工程设计和施工提供可靠依据。

二、横波的应用1. 地震勘测：横波是地震中传播的一种波动形式，它的波动方向与传播方向垂直，表现为地面的横摇。

地震勘测中利用横波传播速度的不同，可以推断地下不同介质的岩石密度和弹性模量等信息，对地震活动的预测和地震灾害的评估具有重要意义。

2. 地下水勘探：横波能够传播到较深的地下层，并且能够敏感地检测出地下水体的存在。

通过分析横波传播的速度和振幅变化，可以精确地定位地下水层的位置和厚度，为地下水资源的合理开发和管理提供支持。

3. 岩土工程：横波在土体中传播时，会受到土体的刚性和固结状态的影响。

通过测量横波传播的速度和振幅，可以评估土层的密实度、含水性和变形特性。

这对于岩土工程中的设计和施工控制具有重要意义，能提高工程的安全性和可靠性。

结论纵波和横波在地下探测中各具特点，应用范围也存在差异。

纵波传播速度较快，适用于地质勘探、矿产勘探和工程勘察等领域。

横波能够提供更多关于地下介质的细节信息，适用于地震勘测、地下水勘探和岩土工程等领域。

横波技术在工程物探中的应用研究

横波技术在工程物探中的应用研究摘要：人们对日益增长的需求对工程建设的速度和质量提出了更高层次的要求，但是常规纵波技术勘测方法已经无法适应当前工程物探的发展速度。

所以想要有效解决浅层勘探问题，就要科学合理的将横波技术应用于工程物理勘探中，推动工程物理勘探的发展。

本文简要介绍了横波技术的工程应用原理，并对我国工程勘探技术的发展现状进行了简要的概括和总结，最后介绍了应用横波勘探技术的意义并对其具体应用进行了详细描述。

关键词：横波技术；工程物探；地质学；应用通过对横波技术的详细分析和研究，我们可以进一步保障高层建筑具的安全，提高高层建筑的安全性，减少使用者的担忧。

另外，横波技术可以在很大程度上提高工程物探勘探的效率。

总的来说，横波技术的应用研究为工程勘探提供了强有力的理论支撑和技术保障。

一、横波勘探的原理横波技术和纵波技术有相似之处，如果将其根据波的传播特性分类，可以同样分为直射波、折射波、反射波和回折波四种波形。

折射波和反射波在应用的过程中大多数情况下会采取曲线方程进行深度的计算，一些相关的速度系数将会被其提供。

另外，通过声波利用时间距离曲线来推到计算回折点的速度之后通过一系列推论，下层的垂直速度结构可以被计算出来。

在工程勘探中，这种方式可以提供覆盖层的速度或低减速带的速度带，主要用于探测硬土的深度和进行波的速度的测量，这就是回折波的原理及其应用。

二、横波勘探的重要性及其意义在工程勘探检测的过程当中，断层的测量主要是利用横波技术来进行操作和实现的，只有对建筑物的相应地震活动进行研究，才能更好的保证建筑物良好的安全和质量。

对断层进行调查一般主要注意识别活动断层的起始原因、年龄、规模及其状态等这几个方面，活动断层勘察是最重要的地震安全性评价的内容之一。

另外一个地震安全性评价工作之中最为重要的内容是场地类别的划分，在划分的过程中为评价场地土壤硬度的重要指标就是横波的速度。

因此，应用范围比较广，随着科技发展对各种地下资源的需求不断提高，横波技术日趋重要。

探究横波技术在工程物探中的应用

科技论坛
・３３・
探究横波技术在工程物探中的应用
陈镜莲黑龙江哈尔滨１５０００１）
摘要：为了促进工程探物工作之中横波技术的效果，需要施工人员认识到横波技术的重要性，并能够在掌握这一技术关键点的基础上，进行科学的探物操作。本文就工程探物工作之中横波技术的应用进行了研究。
关键词：地质勘探；高层建筑；建筑工程；横波技术
在最近的十几年之间，建筑行业有了较为突出的发展，并且在向的检波器进行接收，而在处理资料之时，可以根据不同的精度要现阶段之中越来越多的外务工、寻求发展、寻找亲人的人员涌人了求使用诸多不同的方法，一般来说使用的方法有： ①直射线法，可以城市之中，在这种情况下也就使得城市之中的土地资源变得越来越给以前检层法的波速进行计算，设定激发点一直到接收点的连线是珍贵、稀少，为了能够将土地资源的使用效率提升到最高程度，现代条直线； ②折射线法，设定激发点一直到接收点的射线是一条折城市之中出现了大量的高层建筑，而在进行高层建筑施工建设的时线； ③ 波前重建法，使用波前重建的理论对其进行计算。在前文提到候，由于高层建筑物将所有的建筑压力都放到了一个较小的建筑地的这几种方法，其中直射线法其精度比较低，折射线法高于直射线基上，所以高层建筑对于地基以及地基所处的地质结构也就有了更法，而精度最高的则为重建法。３．２地表浅层松散类型沉积物为严格的要求。而在进行高层建筑物地基之下地质结构检查的时候，需要检察人员能够检查到地下较深处的土层结构，为了能够达目前城市之中的居住人口越来越多，相应的城市整体面积也就到这一检验目标，施工技术人员往往会使用横波探物的检测技术，越来越大，而在城市不断扩张之中就难免会遇到各种各样的土层结促进检测效果的提升，保证建筑工程能够具有良好的安全质量。构以及土质类型，而浅层松散类型沉积物就是其中的一种，浅层松１横波探物检测技术的重要性散类型沉积物这一土层结构的成因比较复杂，进而也就因为这一特为了保证高层建筑物能够具有良好的安全质量，往往需要对建点使得人们在进行研究的时候，往往也会带有一定的难度，通常情筑物进行相应的地震性方面的研究。而活动断层勘察以及场地类别况下浅层松散类型沉积物并没有结固成稳定的岩石，而是一种在结的划分则是地震安全性评价工作之中最为重要的内容，活动断层勘构上比较松散类型的沉积物，根据资料显示，目前有一些高速公路察一般来说是将活动断层的产状、活动年代以及规模等等问题确以及建筑物正是建设在这种沉积物之上的，在这种情况下，就需要定。在场地类别的划分之中，因为横波速度是场地土软硬程度评价施工单位能够对浅层松散类型沉积物进行全面的调查分析，尤其需的一个十分重要的指标，同时也是重大工程烈度小区划的基础，所要分析人员能够对浅层松散类型沉积物的土层分布规律、整体结构以其具有较为广泛的应用，与此同时，在科学技术发展的推进之下，厚度、沉积物的相应填埋深度等方面进行全面的研究。而在传统检种种地下资源的需求也在不断提升，比如说煤以及地下水等等。测过程之中，为了能够对浅层松散类型沉积物各方面数据进行全面的分析，施工技术人员通常会采用钻机钻孔的方式进行实地研究，２现阶段我国在工程物探方面的发展状况因为种种物探技术的应用，都需要有一定的物理前提作为依并在研究的过程之中通过钻机采集到地下的土层深处的土质，在此据，同时当前的地球物理条件、地质以及边界特征等等都对测试结基础上对整个浅层松散类型沉积物的情况进行分析，但是在采用这果有着比较大的影响，而这些方法和技术同时也存在着较大局限性种方式进行地地质分析的时候，由于钻孑Ｌ的数量有限，所以只能够以及条件性，与此同时，一些大中型的重点工程之中其地质和工程选择几个点进行分析，进而也就导致最后得出的调查结论带有一定问题比较复杂，因此使用单一的物探方法，比较难找到解决一些比的推理性，并不能够精准的反引出建筑地区的地质特点，而如果在较有效的地质工程问题，所以，考虑到综合物探进行探测，这样就可这一地区进行大面积的钻孔取样施工，那么无疑会耗费大量的人力以不断提升物探成果的地质解译精度以及成果分析质量，进而不断物力，使得施工成本大大增加。所以在这种状况下，现代很多施工建满足工程勘察的需要。设单位开始使用新型的横波物探技术，通过这种技术的使用能够在我国现阶段，在建筑领域之中的建设技术方面、建设理念方面、较短时间内对浅层松散类型沉积物进行探测，并且还能够依托于现建设材料方面都有了划时代的发展，现代建筑工程在进行选址、建代发达的电子科技，将相应的分析结果以电子信息的形式表现出设的时候，也开始地表以下的方向发展，而地表以下的各方面情况来，使人们能够直观的认识到浅层松散类型沉积物结构的剖面图，都比较复杂，在进行施工建设的时候会遇到诸多的地质结构、土质这样不仅能够做到快速探测的要求，还能够保证探测结果的全面、特征，如果对这些情况处理不慎就会在很大程度上给建筑物的安全有效，进一步促进建筑工程安全质量的提升。质量带来严重的影响，所以在进行施工建设之前就需要施工人员能结束语够对施工现场的地质情况进行分析，保障施工建设能够具有良好的随着我国各种建筑工程的迅猛发展，工程建设场地的选址以及环境，而现代先进的横波物探技术也为工程方面的探测提供了更多开发多样化及复杂化，许多较为松软的松散沉积物层，断层活动带的选择空间。附近地层也作为场地选址，要求修建相应水工建筑、高层建筑或高３横波技术在工程物探中的应用速公路等工程。在这种情况下，横波技术在场地土划分，场地类别划３．１ＰＳ测井技术分析分，活动断层勘察以及松软的松散沉积物层展布规律等勘察技术工ＰＳ测井技术指的是Ｐ波以及Ｓ波速度测井，因为其可以有效作的地震安全性评价之中显得尤为重要，也将随着科学技术的发展地原位测定地层的纵波速度以及横波速度，同时计算出工程设计之得到更加广泛的应用与发展。上比较有用的种种动态参数，此种方法当前被广泛应用到地质调查参考文献之中。通常来说，ＰＳ测井一般分为跨孔以及单孔两种，因为在实际［１】张虎生．浅层地震横波技术在工程勘察中的应用田『Ｊ１．江西地质，０００，１：５４ — ５８．应用之中，跨孔成孔的费用比较高，因此在实际之中使用比较少。但２是单孔成孔费用比较低，在实际之中使用比较多。单孔测井通常采［２】李江昌．工程物探技术在岩土工程中的应用及前景田［Ｊ］．技术与市用检层法，指的是地面激发井之中接收的工作方法，通常激发方式场，２０１５，５：７２ — ７３．主要使用地面水平敲击木板进而激发出ＳＨ波，为了保证得到资料［３】谢永坚，刘志辉，曾田胜．工程物探技术在高速公路工程勘察中的具有完整性以及可靠性，一般使用三分向井下检波器或者是５个方应用田［Ｊ１．公路，２００６，８：３００ — ３０２．

横波技术在工程物探中的应用

042地质勘探DI ZHI KAN TAN随着城市化进程的加快，高层建筑的建造已经成为城市化发展的需要，因此，对地质情况进行勘测就显得尤为重要。

浅层的纵波和横波勘测手段都是地质检测的重要手段，可将二者进行综合利用，为现代勘探提供理论基础和技术保障，进一步促进工程物探的发展。

1 横波技术的原理及检测意义1.1 横波技术的应用原理横波技术与纵波技术相类似，以波的传播特征为分类依据，可以将其分为直达波、折射波、反射波以及回折波。

折射波在计算深度时一般采用曲线方程的形式，在工程物探中提供相关的速度参数。

反射波在测量地质深度时，通常会运用曲线方程进行计算，根据声波反射的相关原理来完成具体的测算工作。

回折波主要是使用时距曲线来对回折点的速度进行计算，再经过一系列的推演，能够计算出底层垂直方向的速度结构，在工程物探中，可以提供覆盖层或低减速带的速度，主要适用于探测硬土的深度和测量波速。

1.2 应用横波技术进行检测的意义在进行工程勘测中，主要有纵波和横波两种勘测技术。

纵波勘测技术主要应用于对地下资源和深层距离的勘测，但是对于地表0-60m范围内的地表浅层勘测存在一定的缺陷，勘测的准确度较低，不能有效地进行工程物探。

而横波技术则在很大程度上改善了这一状况，弥补了在地表0-60m范围内的浅层断层勘测，且被广泛应用在自然灾害调查、地震地质勘测以及地下溶洞的勘测工作中，为自然灾害的勘测和规避以及工程的建设方面都提供了强有力的技术支持，有利于工程物探工作的顺利进行。

2 国内工程物探的发展现状所有类型的工程物探，都需要以科学的物理原理作为参考和依据，而目前地球的地质、物理条件环境以及边界特征都是极其复杂的，容易对勘测的结果造成影响，再加之这些技术方法本身存在一定的局限性，导致在解决实际地质工程问题时不能使用单一的勘测方法，应根据被勘测物的实际情况选择合适的勘测方式，满足工程物探的不同需求。

目前，纵波勘测和横波勘测作为工程勘测的两种主要技术，能够在一定程度上对地质进行检测，勘探地下资源及其深层距离。

横波勘探方法在隧道盾构区间抛石探测中的应用研究

横波勘探方法在隧道盾构区间抛石探测中的应用研究[摘要]本文以杭州市地铁9号线某区间盾构段为工程背景，介绍了反射SH横波法运用于抛石探测的过程。

结果表明：反射SH横波法有效圈定了抛石区域，且与后续开挖结果基本吻合。

该方法为建设、设计、施工等单位提供了基础资料，可根据探测结果采取措施消除对盾构施工的不利因素，确保施工安全。

[关键词]地震勘探 SH横波盾构抛石工程勘察的研究对象为地表以下200米范围内的浅部地层，研究的异常体规模一般为五十厘米到十几米。

与常规油气勘探相比，工程勘探对精度和效率的要求更高。

地表介质不均匀性突出，干扰因素复杂，使得探测工作更加困难。

盾构施工是指在地面以下暗挖隧道的技术，不良地质是盾构施工的主要隐患。

施工前，需要准确适用的探测方法进行风险评估。

抛石是为防止路基、河岸和边坡等受水流冲刷而抛填的较大石块，主要用于加固防护。

盾构施工过程中，抛石作为地下不明障碍物，会造成盾构机刀盘磨损和变形，增大施工难度，延误工期。

本文通过杭州某隧道盾构施工中横波勘探技术应用的实例，表明了此种方法的原理、优势和实现流程。

1工程概况杭州地铁9号线工程土建施工项目SG9-5标艮山东路站～客运中心站区间为单圆盾构区间。

隧道设计起止里程为左线ZDK27+524.885～ZDK27+964.392，全长439.507 m，右线YDK27+524.861～YDK27+951.512，全长426.651 m。

区间隧道覆土层依次为杂填土层、素填土层、淤泥质填土层、砂质粉土层、砂质粉土夹粉砂层、粉砂层。

本区间隧道穿越土层较多，其中主要穿越砂质粉土层、砂质粉土夹粉砂层及粉砂层。

工区隧道穿越土层横波波速值范围见下表：表1不同介质波速范围抛石相对于周围土层为小尺度的高速体，此特征是开展地震勘探的物性前提。

2方法原理地震波法是以地下各种介质的弹性差异为基础，研究由人工震源(如锤击)产生的地震波的传播规律，用来解释地下介质分布形式的一类物探方法。

地震横波在哈尔滨岗阜状平原区地层勘察中的应用

地震横波在哈尔滨岗阜状平原区地层勘察中的应用摘要：哈尔滨地区岗阜状平原地层主要由上部粉质粘土及下部砂土组成，土与砂物性差异明显，地震横波在不同介质内传播波速具有明显差异，在土砂分界面会产生明显的反射信号，利用连续的同相轴可以准确的划分出不同岩性的分界线，该地貌单元地质条件特别适合于使用横波反射法进行岩土分层。

经过现场测量横波信号，室内整理数据，现场进行钻探，与地震时间剖面进行对比标定，确定地震时间剖面反射波同相轴对应的层位和深度，得到目的层的地下形态，连续性，完整性。

证明了地震横波勘探在哈尔滨地区岗阜状平原划分地层的可行性和适用性。

关键词：地震横波；岗阜状平原；浅层地层划分；Abstract：The strata-like plain in Harbin is mainly composed of upper silty clayand lower sand.The difference between soil and sand is obvious.The seismic wave has different wave velocity in different media，and it will produce obvious reflection signal at the interface of soil and sand.The continuous in-phase axis can accurately divide the boundary line of different lithologies.The geological conditions of the geomorphic unit are particularly suitable for stratification of rock and soil using the transverse wave reflection method.After the on-site measurement of the transverse wave signal，the indoor data is collated，the site is drilled，and the seismic time profile is compared and calibrated to determine the horizon and depth correspondingto the phase of the reflected wave of the seismic time profile，and the subsurface morphology，continuity and integrity of the target layer are obtained.The feasibility and applicability of seismic transverse wave exploration in the stratum of the Gangzi-like plain in Harbin are proved.Key words：seismic shear wave；Gangfuzhuang plain；shallow stratum division；1前言根据指点位移方向与波的传播方向的不同，地震波（弹性波）分为纵波与横波。

横波技术在工程物探中的应用

长率) , 可以导出相应的回折波时距曲线方程 :
t
=
2 V0β
sh
-
1
βx 2
(1)
式中 : V0 为地表波速 ,β为速度增长率 , x 为炮检距 , t 为回折波走时.
由式 (1) 可以看出 ,回折波时距曲线为反双曲正弦曲线. 由于回折波时距曲线某一点的视
速度 V 3 ( x) 就是射线回折点的速度 ,因此可以利用有限差分正演拟合的方法或利用下述公式
波速趋于同一数值. 在一般情况下 ,岩石的泊松比为 0. 25 左右 ,土的泊松比约为0. 45～0. 49 ,
因此对于土质地基 ,可以认为其瑞利波速度和横波速度近似相等 ,横波速度可以用瑞利波速度
来代替.
由于瑞利面波的质点自地表向下是以椭圆的形式振动的 ,并且随着深度的增加质点的振
动幅度迅速衰减 ,当在半个瑞利波长的深度时 ,瑞利波的大部分能量已经损失 ,也就是说 ,瑞利
速度换算得到横波速度. 另外 ,利用面波的频散 ,可以研究软弱地基的振动特性.
根据瑞利波仅在地表附近传播的特点 ,利用波动方程和相应的边界条件则可导出 P 波、S
波和瑞利波速度与泊松比σ的关系 :
f ( VR) =
VR VS
6
-8
VR VS
4
+
24
-
16
V
2 S
V
2 P
VR VS
2
-
16
1-
V
2 S
埋藏较浅的地区 ,采用横波折射勘探可以提高分辨率 ,解决基岩面的埋深等问题. 也可结合横
波反射勘探 ,为反射勘探的资料解释提供速度参数.
1. 3 反射波
对于二维水平层状均匀介质 , 设界面深度为 h ,上部介质速度为 V , 可以导出相应的反射

横波地震勘探技术在沈阳市活断层勘查中的应用研究

横波地震勘探技术在沈阳市活断层勘查中的应用研究[摘要]针对横波勘探在浅层工程勘查中具有高分辨率的优点，为了查明沈阳地区活断层的发育情况，有必要开展横波地震勘探技术在浅层工程勘查中的应用研究。

通过对横波的形成机制、主要物理特性、方向特性、观测方法、不同特性的横波震源在不同介质的激发效果试验分析，以及提高横波野外数据采集的信噪比和分辨率的方法研究，并采用一种特制的能量耦合板，使激发能量尽量下传。

取得了理想的野外数据采集资料，经过精细处理、解释，较好地控制了沈阳市活断层的发育情况。

[关键字] 震源工程勘查激发与接收活断层0引言浅层横波速度约为纵波速度的1/5～3/5[1] [2] [4]，浅层横波的低速度、短波长等优点使其具有较高的分辨率，这一点对于浅层地质勘察具有重要意义，国内外研究表明，应用浅层横波地震勘探方法可以查明浅层断裂的位置，划分剖面上的不同工程地质分区，确定第四系上部松散层的地质结构，为城市防震规划、地震安全性评价、建筑工程选址、地基处理等提供可靠的地质依据，与钻探配合更是进行浅层地质勘察和其它工程地质勘查的有效方法。

地震是一种破坏性大、危害严重的突发性自然灾害。

通过对大量地震灾害的调查，结果表明：活断层不仅是产生地震的根源，而且地震时沿断层线的破坏也是最严重的。

如果能够查明一个城市内的隐伏活动断层的位置和性质，对指导一个城市的防震减灾工作和城市发展规划将具有十分重要的意义。

沈阳市是辽宁省的政治、经济、文化中心，同时也是我国的重工业基地。

随着我国经济的高速发展，沈阳市的城市建设将进入一个快速发展的新阶段，为了提高沈阳市防御地震灾害的能力，保障社会稳定和人民生命财产的安全，中国地震局把沈阳市列为全国首批20个需要进行地震活断层探测的城市之一。

因此，我们采用横波地震勘探方法勘查沈阳地区活断层的发育情况，并取得了很大的成果。

1横波的激发方法研究地层中剪切振动的激发问题，是浅层横波地震勘探的重点内容。

横波地震技术在宝日希勒矿区勘探中的应用

横波地震技术在宝日希勒矿区勘探中的应用【摘要】以解决宝日希勒露天矿区的小窑采空区位置、范围为前提，简析横波地震的物理特征，在试验的基础上，确定横波震源的制作因素。

针对已获取的时间剖面，依据采空区在时间剖面上的反映来确定验证孔位，在此基础上来说明横波勘探的应用效果。

【关键词】横波地震；矿区勘探0.引言由于历史原因，我国一些大型露天煤矿的工作区内往往赋存有许多地方小煤窑开采后所遗留的采空区，这些采空区威胁着露天矿的生产安全。

因此，对小煤窑采煤形成的巷道及采空区的准确勘查是人们普遍关心的问题。

但由于小煤窑的无序开采，对比各种勘探手段，在70m以浅，横波地震较常规二维地震反射波法更有明显的优越性，基于这种情况，认为浅层横波地震勘探方法找采空区最为合适。

1.横波的物理特征地震勘探中采用人工激发（炸药、锤击等）方式，会产生各种各样的地震波。

在理想的均匀介质中可以概括为两种波，即纵波和横波。

与纵波相比，横波传播有许多明显的优势。

1.1 形成机制横波只能存在弹性介质中，由剪切作用产生。

且在空气和水中不能传播，因为在气体和液体介质中剪切模量μ=0。

1.2 与纵波相比存在的优势（1）横波分辨率较高，主要原因是横波的速度低。

理论上为V纵=1.7×V横，但实际生产中可能会更低，一般为V纵≈10×V横。

因此，二者在相近频率的情况下，横波分辨率要比纵波提高数倍。

（2）适用的勘探深度较浅，横波由于激发能量低，地表浅层低速带吸收严重，勘探层一般较浅，根据实际工程勘探经验，勘探深度多在0～70m之间。

与纵波相比，纵波在该深度范围内因干扰因素多而基本无法获得目的层的反射波。

2.横波震源的制作性能优良的装置是保证野外采集质量的关键。

在制作采空区地区施工震源装置时，着重考虑以下几个问题：（1）稳定性好，设备重量小，便于施工。

（2）震板的噪声小，与地面耦合良好。

（3）震板重量与摆锤重量匹配，以达到最大勘探深度。

根据试验确定野外最佳的施工参数，主要包括震板型号、摆锤重量等。