双源面波勘探技术在工程中的应用研究
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２ １ ． ２ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １ ０ ０ ８ — １ ３ ０ ５（ ２ ０ １ ４ ）Ｏ １ — ０ ０ ４ ７ — ０ ４
早在 ２ ０世 纪 ５ ０年代 ，国外就 有人 开始研 究天 然源 面波勘 探技 术 了 ， Ａ ｋ ｉ 和Ｃ ａ ｐ ｏ ｎ分别 在 １ ９ ５ ７年
看，此方法 比傅里叶变换提高了推定值的稳定性， 进一步完善了微动勘查法 。 。 ’ 。 双源面波勘探是利用天然微动勘探解决深部 地质分层 问题、人工源面波勘探解决浅部地质分层 问题。两者相结合取长补短，获取一定深度范围内 的地质信息，从而进行地质岩性划分，横波波速测
作者 简介 ：毋 光荣 （ １ ９ ６ ５年一 ） ， 男，高 级工 程师 。 基金 项 目：水利 部“ ９ ４ ８ ” 项目 （ 编号 ：２ ０ １ １ ３ １ ）资助 。
纪地层 深达 上千 米 。
１ ９ ９ １年 ，Ｊ ． Ｍ ｏ ｒ ａ ｌ ｅ ｓ等人研 究 了深达 上 百米 的 沉 积盆地 中的天然 源特 性 ，讨 论 了长周 期微 动和盆 地沉 积层 卓越 周期 之 间的关 系 。之后 的十 几年 中 ， 微动 方法 逐渐应 用 于地 下构 造 的研 究 ，探 测深 度也 从 刚开始 的几 十米 发展 到上千 米 。冈 田广 （ Ｏ ｋ ａ ｄ ａ ）
式进 行 了研究 ，结果表 明，用天然 源 方法评 价局 部
在前人研究的基础上 ，经过十余年的研究和实践， 系 统地 提 出 了 一种 天 然 源 物 探 方 法 一 一 微 动 勘 查 方法 。 １ ９ ９ ４ 年冈田广和凌 群在 Ｆ － Ｋ 法中引入 自回归
模型 （ Ａ Ｒ模型 ）算法 推定 相速度 ，从 资料 处理 结果
上述 工作都只是利用天然源信号 中的短周 期 面波来研究地下浅部地层的速度结构，研究深度仅 有几 十米 。 １ ９ ８ ２ 年，Ｈ ｉ ｒ ｏ ｓ ｈ ｉ Ｋ ａ ｇ ａ ｍ ｉ 等人开始利用长周期 天然源信号研究深部土壤层的特性，研究区域第 四
・４７・
场地地质效应是一种 比较经济可行的方法 。 １ ９ ７ ８年 ，Ｋ ａ ｔ ｚ和 Ｂ ｅ ｌ ｌ ｏ ｎ利用 在美 国 内华达 州 的 Ｂ ｅ ａ ｔ ｔ ｙ采集 的天然源 面波 数据 对该地 的场 地效
应 进行 了评估 ，把该 地场 的响应 谱 与天然 源 的功率 谱 进行 了比较 ，认为 利用 天然源 方法 对场 地效 应进 行评 估 能结果 可靠 。
试验 ，资料处理 ，获取 了天然源信号与人工源信 号合成后 的能量谱 ，为地质岩性划分 ，横 波波速测
定提 供了基础 资料 。
【 关键词 】 面波勘探 ；双源面波勘探 ：天然源面波；人工源面波；空间 自相关法；频 率一波数法 Ｉ Ｄ Ｏ ｌ编码】 １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ － １ ３ ０ ５ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ０
和 １ ９ ６ ９年采用空间 自相关法 （ Ｓ Ｐ Ａ Ｃ法 ）和频率一
波 数法 （ Ｆ — Ｋ法 ） ，从天 然场源 信 号 中提 取 了面波 ，
并求出面波频散 曲线。之后，人们开始把天然源与
实 际应 用联 系起来 ’ 。
１ ９ ７ ６ 年， Ｌ ｅ ｗ ｉ ｓ Ｊ ． Ｋ ａ ｔ ｚ 用实验方法对天然源 中 的 面波频 谱进 行 了分析 ，并 对观 测 中的 台站 布置 方
水利技术监督
２ ０ １ ４ 年第 １ 期
双 源 面波勘探 技 术在 工程 中
的 应 用研 究
毋 光荣 余 凯 何 效周 姜文龙
（ 黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ３ ）
【 摘
要 】 简要 回顾面波勘探 的发展 历程 及相关处理方法 ，着重分析 了天然源 与人 工源 面波勘探 的特点 ，尝试 采用 “ Ｌ ”阵型进行双源面波勘探技术研究 ，解决一定深度 范围内地层 结构波速探测 问题 。通过现场
早在 ２ ０世 纪 ５ ０年代 ，国外就 有人 开始研 究天 然源 面波勘 探技 术 了 ， Ａ ｋ ｉ 和Ｃ ａ ｐ ｏ ｎ分别 在 １ ９ ５ ７年
看，此方法 比傅里叶变换提高了推定值的稳定性， 进一步完善了微动勘查法 。 。 ’ 。 双源面波勘探是利用天然微动勘探解决深部 地质分层 问题、人工源面波勘探解决浅部地质分层 问题。两者相结合取长补短，获取一定深度范围内 的地质信息，从而进行地质岩性划分，横波波速测
作者 简介 ：毋 光荣 （ １ ９ ６ ５年一 ） ， 男，高 级工 程师 。 基金 项 目：水利 部“ ９ ４ ８ ” 项目 （ 编号 ：２ ０ １ １ ３ １ ）资助 。
纪地层 深达 上千 米 。
１ ９ ９ １年 ，Ｊ ． Ｍ ｏ ｒ ａ ｌ ｅ ｓ等人研 究 了深达 上 百米 的 沉 积盆地 中的天然 源特 性 ，讨 论 了长周 期微 动和盆 地沉 积层 卓越 周期 之 间的关 系 。之后 的十 几年 中 ， 微动 方法 逐渐应 用 于地 下构 造 的研 究 ，探 测深 度也 从 刚开始 的几 十米 发展 到上千 米 。冈 田广 （ Ｏ ｋ ａ ｄ ａ ）
式进 行 了研究 ，结果表 明，用天然 源 方法评 价局 部
在前人研究的基础上 ，经过十余年的研究和实践， 系 统地 提 出 了 一种 天 然 源 物 探 方 法 一 一 微 动 勘 查 方法 。 １ ９ ９ ４ 年冈田广和凌 群在 Ｆ － Ｋ 法中引入 自回归
模型 （ Ａ Ｒ模型 ）算法 推定 相速度 ，从 资料 处理 结果
上述 工作都只是利用天然源信号 中的短周 期 面波来研究地下浅部地层的速度结构，研究深度仅 有几 十米 。 １ ９ ８ ２ 年，Ｈ ｉ ｒ ｏ ｓ ｈ ｉ Ｋ ａ ｇ ａ ｍ ｉ 等人开始利用长周期 天然源信号研究深部土壤层的特性，研究区域第 四
・４７・
场地地质效应是一种 比较经济可行的方法 。 １ ９ ７ ８年 ，Ｋ ａ ｔ ｚ和 Ｂ ｅ ｌ ｌ ｏ ｎ利用 在美 国 内华达 州 的 Ｂ ｅ ａ ｔ ｔ ｙ采集 的天然源 面波 数据 对该地 的场 地效
应 进行 了评估 ，把该 地场 的响应 谱 与天然 源 的功率 谱 进行 了比较 ，认为 利用 天然源 方法 对场 地效 应进 行评 估 能结果 可靠 。
试验 ，资料处理 ，获取 了天然源信号与人工源信 号合成后 的能量谱 ，为地质岩性划分 ，横 波波速测
定提 供了基础 资料 。
【 关键词 】 面波勘探 ；双源面波勘探 ：天然源面波；人工源面波；空间 自相关法；频 率一波数法 Ｉ Ｄ Ｏ ｌ编码】 １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ － １ ３ ０ ５ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ０
和 １ ９ ６ ９年采用空间 自相关法 （ Ｓ Ｐ Ａ Ｃ法 ）和频率一
波 数法 （ Ｆ — Ｋ法 ） ，从天 然场源 信 号 中提 取 了面波 ，
并求出面波频散 曲线。之后，人们开始把天然源与
实 际应 用联 系起来 ’ 。
１ ９ ７ ６ 年， Ｌ ｅ ｗ ｉ ｓ Ｊ ． Ｋ ａ ｔ ｚ 用实验方法对天然源 中 的 面波频 谱进 行 了分析 ，并 对观 测 中的 台站 布置 方
水利技术监督
２ ０ １ ４ 年第 １ 期
双 源 面波勘探 技 术在 工程 中
的 应 用研 究
毋 光荣 余 凯 何 效周 姜文龙
（ 黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ３ ）
【 摘
要 】 简要 回顾面波勘探 的发展 历程 及相关处理方法 ，着重分析 了天然源 与人 工源 面波勘探 的特点 ，尝试 采用 “ Ｌ ”阵型进行双源面波勘探技术研究 ，解决一定深度 范围内地层 结构波速探测 问题 。通过现场