瑞雷波法地基检测原理与工程实例
瑞雷波法检测岩溶边界施工工法(2)
瑞雷波法检测岩溶边界施工工法瑞雷波法是一种用于检测岩溶边界的施工工法。
下面将对瑞雷波法进行详细介绍。
一、前言岩溶边界是工程施工中一个重要的地质问题，正确判断和处理岩溶边界对工程的安全和稳定性至关重要。
瑞雷波法作为一种现代地质探测技术，能够有效地检测岩溶边界并指导施工工程的进行。
二、工法特点瑞雷波法具有以下几个特点：1. 非破坏性探测：瑞雷波法利用地震波在地下传播的特性，通过测量地震波的传播时间和速度变化，来判断地下岩层的性质和边界情况，避免了对地层的破坏。
2. 效率高：瑞雷波法仪器操作简便，数据处理快速，能够在较短时间内完成对一定范围内的岩溶边界的检测。
3. 准确性高：通过采集大量的地震数据并进行综合分析，可以获得较为准确的岩溶边界信息，提高了判断的准确性。
三、适应范围瑞雷波法适用于各种岩溶地质条件下的边界检测，包括洞穴、溶洞、地下水流域等。
无论是在工矿厂房建设还是道路隧道施工中，都能够为工程设计和施工提供可靠的地质信息。
四、工艺原理瑞雷波法的工艺原理是基于地震波在岩层中的传播速度和反射特性。
在施工工法中，通过在地面上布设一定间距的振源和接收器，发射强烈的地震波动，记录地震波在地下岩层中的传播时间和捕获反射波。
根据地震波传播速度与岩层性质的关系，结合反射波形态、振幅等特征，可以判断出岩溶边界的存在和位置。
五、施工工艺1. 布设测线：根据工程需要，确定需要检测的区域，并在地面上均匀布设测线，固定振源和接收器。
2. 设置振源：在测线的一端设置振源，振源根据需要的能量大小选择，通常使用液压振源或地质锤。
3. 布设接收器：在测线的另一端布设一系列接收器，用于接收地震波的传播信号。
4. 进行测量：通过振源发出地震波，接收器记录地震波的传播时间和反射波形，形成数据。
5. 数据处理：对采集到的地震数据进行处理和分析，得出岩溶边界的位置和性质。
六、劳动组织瑞雷波法的施工需要一支专业的地质测量团队，包括工程技术人员、地质探测工程师和测绘人员等。
瑞雷波在地基测试中的应用
设瑞雷波的传播速度为Vr ，频 率为fr ，则瑞雷波的波长λ r 为
λ
r＝Vr/fr
当速度不变时，频率越低，
测试深度就越大。
瑞雷波法是利用瑞雷波的上述运动学特征和动力 学特征来进行工程地质测试的物探方法。
瑞雷波有三个与被测地层有关的主要特征：
在分层介质中，瑞雷波具有频散 特性； 瑞雷波的波长不同，穿透深度也 不同； 瑞雷波的传播速度与介质的物理 力学性质密切相关。
1 、瑞雷波法作为工程勘察的一种物理勘探技 术，可服务于天然地基、人工地基的各个阶段， 通过一定量的钻探对比，可以较准确地揭示地 质体分布情况。 2 、瑞雷波法作为一种现代原位测试技术，可 以服务于地基处理检测的各个阶段，通过一定 量的静载对比，可以较准确地提供地基的物理 力学参数，并可揭示其处理的深度情况。
2、地基处理效果的检测，包括强夯地基、强 夯置换块石墩、碎石桩、搅拌桩检验等，评价 其承载力、模量、加固深度、判别砂土液化等。 3、边坡挡墙的检测，包括挡墙的厚度、砂浆 的饱满度、填土的密实度、地基承载力的检验 等，配合其它方法对挡墙进行验算。
3.1.1道路勘察
（1）由于道路勘察中通常详勘钻孔间距
深圳某填海工程瑞雷波频散曲线之一
深圳某填海工程瑞雷波频散曲线之二
该工程围堰瑞雷波探测断面图
深圳某海堤施工现场
该海堤滑塌的现场
对该堤进行瑞雷波检测的实况
检测的成果之一
桂庙路南堤0+700断面
路堤高程 5.7
10.6(3.6) 11.7(2.5) 9.8(4.4) 9.1(5.1) 8.5(5.7)
用瑞雷波法测试挡墙的工作照
该工程的瑞雷波曲线
测试成果：
瑞雷面波检测强夯地基方法说明
瑞雷波检测强夯地基方法说明及实例2011.1.211：前言（1）瑞雷面波是一种沿介质自由表面传播的弹性波，由英国科学家瑞雷（Rayleigh 1887）发现和数学论证。
随着面波探测在天然地震和工程勘察领域中的应用，面波理论在原理、测量技术和数据处理方法上，都得到很大的发展。
了解面波的原理是有效应用面波测深的基础。
面波勘探，也称弹性波频率测深，是一种新的浅层地震勘探方法。
面波分为瑞雷波（R波）和拉夫波（L波），而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低，容易识别也易于测量，所以瑞雷波勘探一般是指瑞雷面波勘探。
面波探测中取得地层频散特徵的技术方法目前有两种。
一种是用可控频率的激震器，分别激发不同频率的面波，在不同距离的两个通道上记录面波的振幅，计算该频率的相速度。
第二种是用冲击震源激发包括较宽频带的面波脉冲，在不同距离的多个通道上记录面波，用分频的数据处理方法计算频带范围内的面波相速度。
除第二种方法有可能区分面波的模态外，两者从原理上没有本质的差别。
瑞雷面波的振动包含水平和垂直两个分量。
从原理上看，在复杂情况下综合利用两个分量，有利于区分面波的模态，但目前一般仅测量面波地表振动的垂直分量。
面波探测的数据处理分两个步骤：1. 由面波的时距数据求取频散数据，其中包括区分出基阶模态和不分模态的两种做法。
2. 由频散数据计算地层弹性参数，实质是采取地层模型参数迭代优化的方法。
其中模型正演目前又有传输矩阵法和刚度矩阵法两种。
以基阶模态频散数据为基础的面波测深方法，频散数据特征和地层结构的关连比较直观，分层反演也比较容易实现。
对于波速总体随深度增加的常见地层结构，如果采集多道地震记录并转换到频率波数域，也不难单独提取出基阶模态的频散数据。
线性排列的多道地震记录，涵盖了面波离开震源不同偏移距的表现，综合到频率波数域提取的频散数据，虽然会引入一定的平均效应，但是在水平层状地层的条件下，不仅有利于反映不同深度地层的影响，也有利于提高原始数据的信噪比。
瑞雷波法检测岩溶边界工法
瑞雷波法检测岩溶边界工法瑞雷波法检测岩溶边界工法引言：岩溶地区是指石灰岩、石膏岩等溶蚀性岩石分布广泛的地区，这些地区的岩溶水能够通过溶洞、地下河等途径进入地下水系统，形成丰富的地下水资源。
而在岩溶地区，岩溶边界的准确识别和评估对于地下水资源的开发、环境保护等方面具有重要意义。
本文将重点介绍一种新兴的工法——瑞雷波法，该方法可以用于准确定位和识别岩溶边界。
一、瑞雷波法的原理瑞雷波法是一种高分辨率地震方法，利用地震波在岩石体内的传播特性来识别岩溶边界。
在进行瑞雷波法测量时，首先需要在地面上设置一条或多条传感器线，然后通过震源激发地震波，检测地表上传感器所记录到的地震信号。
传感器记录下的地震信号会受到地下岩石体的反射、折射、衍射等作用，并形成特定的地震波形。
通过分析地震波形的特点，可以推断出岩溶边界的存在与位置。
二、瑞雷波法的实施步骤：1. 均匀布设传感器线：根据地质特征和需求，合理布设传感器线，保证传感器线的覆盖范围和分布密度均匀。
传感器线应跨越待测区域，并与地下岩溶层的分布趋势相一致。
2. 震源激发地震波：选择合适的震源，利用地震仪等设备，激发地震波。
震源的位置和震源能量的控制都需要根据具体情况进行调整，以确保地震信号的最佳采集效果。
3. 采集地震信号：传感器线上的传感器将地震信号记录下来，并以数字信号的形式存储。
地震信号的采集时间应覆盖整个震源激发期间，并保证采集频率和量化精度的合理性。
4. 处理地震数据：将采集到的地震数据导入计算机系统，进行地震数据处理。
处理的步骤包括波形拾取、数据校正、滤波、噪声消除等。
处理后的数据将作为进一步分析的基础。
5. 分析地震波形：对处理后的地震数据进行波形分析，分析地震信号中的特征波形。
根据不同岩石体的波速和衰减特性，可以推断出岩溶边界的位置。
6. 生成地震剖面图：将分析结果绘制成地震剖面图，直观地展示岩溶边界的具体位置。
地震剖面图可以作为后续工程、勘探等活动的参考依据。
瑞雷波法在路基填筑压实质量检测中的应用研究
Ｌ Ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ０ Ｎ Ｗ ０ Ｄ ２ ０ １ 船
瑞雷波法在路基填筑压实质量检测中的应用研究
刘明华 （ 福建水利电 力职 业技术学院建筑工程系， 福建 永安市３ ６ ６ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 瑞 雷波是路基压实度检测的一种 常用 方法， 主要利用在 分层介质 中瑞 雪面波速度的频散特性以及传播速度与介质 的相 关性。 对此
因 此 相 对 比较 成 熟 ， 但 由 于设 备 笨 重 ， 不 利 于提 高 工 波） ， 是 唯 一 易 于识 辩 的 振 动 信 号 。瑞 雷 波 法检 测 的基 本 方 法 比较 长 ， 然而， 瞬 态 法 具有 使 用便 捷 、 快速的优点 ． 因此 被 广 泛 指 的是 在 沿波 的传 播 方 向 ．以相 同检 波距 △ 布设 ｎ ＋ １个检 波 作 效率 。 器， 即 可接 收 到 ｎ ａ ｔ 长 度 范 围 内的 面 波 。设 其 频 率 为 ￡， 相 邻 应 用
保 证 公 路 路 基 的施 工质 量 。瑞 雷 波 法检 测 技 术 能 准 确 、 快捷、 无损 地 完成 路 基 压 实度 快 速检 测 ， 越来越受到人们的欢迎。
பைடு நூலகம்土曩
图 １ 瑞雷波检测原理 图
１ ． ２ 瑞雷波的工作方法
瑞 雷波 探 测 技 术 是 通 过 采 集 人 工 地 震 波 所 携 带 的 地 下 信
１ 瑞雷波 的工作 原理 和方法
１ ． １ 瑞 雷波 的工 作 原理
一
息 来分 析 地 层 结 构 ， 目前 ． 使 用 最 为 广 泛 的 方 法 为 面 波 频 谱 分
种 由 压 缩 波 和 剪 切 波 干 涉 产 生 的 波 —— 瑞 雷 波 （ 即 表 面
瑞利波法在碎石填土地基检测中的应用
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表# 夯 试区 深度 B)C 测试分层结果表 前
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石素填土， 为破碎岩块及少量粘性 土 组 成 的 碎 石 土 ， 碎石成分为 土体中存在 大 孔 隙 。 ! 第 四 白云岩及灰岩， 碎石含量约为 !!" ， 系冲洪积层主要为粘土， 液 限 大 于 !# ， 孔 隙 比 大 于 $， 为次生红 液限大于 !# ， 孔隙比大于 粘土。 " 第四系残坡积层主要为粘土， 为红粘土。 # 中寒武世高台组全 风 化 、 强风化、 中等风化白云 $， 岩层。 地基处理主要是针对人工填土层进行，强夯能级采用
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始地形地貌为冲沟等低洼地带，土石方回填前场地内主要为鱼 为典型的深挖高填 塘、 水田、 山脚旱地 ， 最 大 回 填 深 度 为 .43&26 ， 山区地基。 场地内的地层岩性主要包括： 人工填土、 第四系冲洪积层、 第 四系残坡积层、 中寒武世高台组白云岩等。 % 人工填土主要为碎
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科学之友
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瑞利波法在碎石填土地基检测中的应用
李英涛
!山西省机械施工公司
摘 要 山西太原
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强夯地基处理效果的检测 是 保 证 建 筑 物 质 量 安 全 中 的 一 个 十 分 重 要 的 环 节 ， 尤
物探方法 瞬态瑞雷波法【精选】
• 测试浅层时用小锤或较轻的铁块锤击 地面获得高频信号，并采用小的道间 距接收。测试深度大时则相反。
• 地震波主频f0与落重法的重块质量M 和重块底面积的半径r0的关系为:
f0
1
2
பைடு நூலகம்
4r0 M (1 )
(6.3.9)
其中为切变模量，为泊松比。 瞬态面波法也可以利用仪器的信
即频散曲线。
• 根据 (6.3.6)式，可将vR-f曲线转换 为vR-R曲线，vR-R曲线反映出该测 点介质深上的变化规律。沿测线不
同点的vR-R曲线则反映了介质沿剖 面方向上的变化特征
瞬态面波法的震源可以采用锤击、落重、爆 炸等方式。激振力较小时脉冲面波的主频率 较高。
检波器安置在地面作为拾取介质振动的 传感器。面波勘探所用检波器频率范围很宽， 可以从数赫兹到数千赫兹。。
• 目前国内外生产的检波器类型较多， 面波测试时，可从固有频率为4.5、8、 10、15、28等检波器中选择使用，瞬 态面波一般使用固有频率较低的检波 器
• 检波器接收到的基本是瑞雷波的垂直 分量。瞬态冲击激发的面波可以看作 许多单频谐振的叠加，因而记录到的 波形也是谐波叠加的结果，呈脉冲型 的面波。
针对不同的仪器分辨率和场地的实
际情况做适当调整
• 根据以上讨论，同一波长的瑞雷波 传播特征反映了地质体水平方向的 变化情况，不同波长的瑞雷波传播 特性反映了不同深度地质体的变化 情况实际工作中，为了提高效率。 瑞雷波勘探时，在地面上沿波的传 播方向，以一定的道间距x设置 N+l个检波器,
• 我们就可以检测到Nx长度范围内瑞 雷波的传播特征。
波长R越长，勘探深度越大。因此两个 观测点之间的距离也要随着波长的改变
瞬态瑞雷波法在强夯地基检测中的应用
瞬态瑞雷波法在强夯地基检测中的应用[摘要]瑞雷波勘探法作为一种新兴的工程地震勘探方法，在许多领域中得到大量的实际应用。
本文介绍了瑞雷波的工作原理，并结合工程实例通过对强夯前、强夯后瞬态瑞雷波资料的对比分析，探讨瞬态瑞雷波法在强夯检测中的应用效果。
采用瑞雷波测试，准确评价了填土强夯地基处理后的纵向影响深度、有效加固深度，较好的克服了传统检测方法的局限性。
[关键词]地质异常找矿理论页岩气勘探应用瑞雷波检测主要是根据瑞雷波在不同的土质条件下其传播特性和频散特性不同的特点，利用现场所测瑞雷波的频散曲线，通过反分析得到岩土力学参数。
与传统方法相比，瑞利波检测技术能全面、快速和直观地反映强夯地基加固的效果，缩短质量检测周期，是一种适宜于大面积强夯工程质量检测的经济、快捷、有效的检测方法。
1瑞雷波勘探工作原理瞬态瑞雷波法又称面波频谱分析法，在地面上进行竖向激震时，均会在其表面附近层状连续介质中产生瑞雷波，外业数据采集时，在地面沿瑞雷波的传播方向上，以一定的道距Δχ设置N个检波器，就可以检测到瑞雷波在（N-1）Δχ长度范围内的传播过程，在同一地段求出一系列频率的瑞雷波速度Vr，就可得到一条瑞雷波频散曲线，不同波长的瑞雷波的传播特性反映了不同深度岩土介质的运动学特性，由频散曲线可以反演地下地下速度界面的分层厚度和速度结构。
同时又将分层以及各层的速度参数进行正演计算，以确定每层岩土体的速度和深度参数。
根据频散曲线形态、斜率和波速值变化对场地地层进行划分，依据各测点剪切波曲线分层结果，结合地质资料和相关物探资料进行综合解释。
瑞雷波法测试数据处理流程见图1。
2野外测试方法2.1仪器设备本次瑞雷波试验测试采用的仪器为吉林大学工程技术研究所研制生产的SE2404E型综合工程探测仪，是一种集数据采集和数据处理于一体的智能化仪器，具有24个宽带信号输入通道，能够进行浅层地震波勘探（浅层反射波法、折射波法等）、波速测井、瑞雷波勘探、地脉动测试、振动监测等工作。
瞬态多道瑞雷波原理及在碎石土强夯地基检测中的应用
瞬态多道瑞雷波原理及在碎石土强夯地基检测中的应用摘要：瞬态瑞雷波最近几年来在岩土工程勘察中应用越来越广泛，本文通过具体实例阐述了瞬态多道瑞雷波勘探的原理和方法，分析了瞬态瑞雷波在强夯检测中的应用。
关键词：强夯；地基检测；剪切波速度；瞬态多道瑞雷波勘探技术在建筑行业逐渐发展的同时，多种勘探技术面世并用于实际工程。
在上世纪90年代就出现了瞬态瑞雷面波勘探方法，其属于浅层地震勘探方法之一，最近几年来在新疆岩土工程检测中应用越来越广泛。
在采用此方法进行检测时，可选用不同材质、不同重量的锤或者物体将其由高出落下形成激振。
检测过程中，需在被检测现场设置多个拾震器，科学设置面波接收窗口以接收震动，在多道面波叠加情况下，频谱能力增高，干扰量降低。
依据以往的工程实例可发现，此检测方式可用于区别建筑场地土层类型、评估地基加固情况等，且此种方式具有速度快、结果准确性高等优点。
瞬态瑞雷面波勘探中充分利用了瑞雷波在分层介质中传播频散、传播速度与介质物理力学性质联系紧密的特征。
一、瞬态瑞雷波法原理分析瞬态瑞雷波法利用锤击或炸药在地面形成涉及所需频率的瞬态激励。
在距离震源一定距离位置设置一个观测点（以A表示），并在此观测点检测瑞雷波（以(t)表示），在瑞雷波前进方向、距离A观测点一定距离（以△s表示）的位置f1设置另一个观测点（以B表示），并检测此观测点瑞雷波（以f(t)表示）。
经2检测发现，瑞雷波由A点至B点的变化是由于频散产生的，可依据两个观测点之间的距离、每一频率之间的相位差，可准确计算每一频率的相速度，进而准确绘制勘察地点频散曲线。
在计算瑞雷波的速度时，利用以下公式计算。
在确定瑞雷波速度频率为f时，它相应的波长R 为：R=VR/f依据弹性波理论可知，瑞雷波能量大多存在介质自由表面周围，且这些能量存在的深度在一个波长深度范围以内。
依据半波长理论可发现，我们可将瑞雷波平均速度VR视为1/2波长深度处介质的平均弹性性质，即勘探深度：H=R/2= VR/2f。
瑞雷波法地基检测原理与工程实例
原理与工程实例
PRESENTED BY RAINZHANG
瑞雷波法地基检测
CONTENTS
01 02 03 04
地震波成分
瑞雷波勘测原理 工程实例 小结
1
地震波成分分析
地震波
体 波 Body Wave
① P波（Primary ）
② S波（Secondary）
面波 surface wave
2
瑞雷波勘探原理
面波频谱分析方法（SASW）
分析面波的频散曲线建立近地表的面波速度剖面（面波相速度的测量）
瑞雷波频散特性:瑞雷波在非均匀介质中的相速度VR 随频率ｆ变化而变化
VR 2f i Nx / i
i 1 N
λR=VR/ f
Ｈ＝β·λ 求取相速度深度曲线VR－Ｈ
震源
有一定能量、有效波能量强、频带较宽、同点击发重复性好 类型：炸药震源、非炸药震源 ① 炸药震源：频谱宽、能量强、高频成分丰富 ② 锤击震源：锤击置于地面的钢板， 18磅或24磅 地表结构：潮湿密实地面效果好，干燥松软地面较差。 优点：可多次激发，重复性好（钢板与地面的耦合好） 缺点：频谱低于炸药震源，能量有限，不适合深层 H＜50m，锤击、小炸药量 ③ 高频震源枪：用震源弹射入浅孔(充水或潮湿的孔)，爆炸 激发地震波。 优点：定向发射，利于能量向下传播；高频成分丰富，利 于高分辩率勘探。 ④ 电火花和空气枪震源：多用于水上勘探
次生波。这类地震波与界面有关，且主要沿着介质的分界面传播，其能量随着与界面距离的增加迅速衰减，因而被称为面波。在岩土工程 中，分界面常指岩土介质各层之间的界面，地表面是一层较为特殊的分界面，其上的介质为空气（密度很小的流体），有时又把它称为自
瑞利波勘探原理及应用实例[1]
![瑞利波勘探原理及应用实例[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a5d6f4d88762caaedd33d4b8.png)
工作量小, 仪器操作易于掌握。 地面资料处理不用专业人员处理, 智能化程
度高, 5 分钟内显示现场初步处理结果; 仪器探 测距离大、对小信号也有较高的识 别能力, 探测解 释距离可 超过 80m。 但仍 存 在 以 下 问题 还 需 改 进:
28
吴迪等: 瑞利波勘探原理及应用实例
第 10 卷 第 5 期
图 6 1427 运料巷测点原始数据曲线
界。经钻探后确定的 X416 陷落柱边界如图 5 中实 线所示, 与瑞利波探测的边界( 如图 5 中虚线所示) 对比可以看出, 探测结果基本吻合。
图 7 1427 运料巷瑞利波探测结果
具体位置对比情况如表 1 所示。其他突起异常
可能由于岩性密度变化或地质分层引起的, 由于数
据未根据本矿实际地质资料进行校正处理, 故处理
结果可能会有一定误差。
表1
探测距离对比表
单位: m
测点 探测距离 实际距离
测点 1 11
11 5
测点 2 18
18 4
测点 3 30 26
测点 4 27 24
4 结语 通过此次勘探, 说明了瑞利波探测技术在探测
2 杨成林 瑞雷波勘探[ M ] . 北京: 地质出版社, 1993 3 崔 占荣、张世洪、张俊喻 瞬态瑞雷波勘探中一些问题 讨
论[ J] . 物探与化探, 1997( 5) 4 李公正 瞬态 瑞利 面波技 术探 测原理 及其 应用[ J] . 矿
产与地质, 2003( 5) 5 潘秋明 瞬态瑞利波探测技术及其在矿井地质中的应 用
探测地点: 1427 运料巷; 探测时间: 2007 年 8 月 10 日上午; 探测目的: 煤巷侧邦 内部 X416 陷落柱边 界位 置探测; 探测模式: 巷道侧邦水平深层模式; 采样频率: 4000H z; 记录长度: 2048; 叠加次数: 5 炮;
建筑地基检测与评价中的瑞丽波技术分析
建筑地基检测与评价中的瑞丽波技术分析建筑地基检测与评价是建筑工程中一个非常重要的环节，它直接关系到建筑的质量和稳定性。
而在建筑地基检测与评价中，瑞丽波技术是一种非常常用的技术，下面就来详细分析一下瑞丽波技术在建筑地基检测与评价中的应用。
一、什么是瑞丽波技术瑞丽波传感器技术（RLS）是一种高精度地震测量技术，简称“瑞丽波技术”。
该技术是由法国瑞丽波公司（RELYUM SA）研发的，能够对土壤进行非损伤性的检测，检测出地下的不同物质和结构，例如地下管道、坑道、洞穴等。
该技术利用地震波的传播特性来实现地下结构的探测。
二、建筑地基检测与评价中的应用1.地下管线检测瑞丽波技术可以探测出地下的管线，如给水管、排水管、电力线路等，从而避免进行深度开挖时损坏地下管线。
2.地下坑洞检测在建筑工程施工过程中，常常需要进行地下的开挖工作，而一些地下的坑洞如果没有及时检测，将会给后续的施工带来危险，甚至会对整个建筑稳定性造成影响。
通过瑞丽波技术可以对地下坑洞进行检测，及时发现并进行处理。
3.岩土结构评价在建筑工程中，岩土结构的承载能力是一个非常关键的问题。
通过瑞丽波技术可以对地下的岩土结构进行评价，包括岩石的强度和密度等参数。
4.建筑物的沉降在建筑物使用过程中，常常会出现地面的沉降现象，这将直接影响建筑物的稳定性。
通过瑞丽波技术可以对建筑物周围土壤的情况进行监测，及时发现地面沉降现象，并采取相应的措施。
三、瑞丽波技术的优点和局限1.优点（1）瑞丽波传感器不需要与被检测物理接触，检测过程无损伤。
（2）瑞丽波技术具有非常高的精度和可靠性。
（3）瑞丽波技术可以对不同介质和结构进行检测，具有较好的通用性。
2.局限（1）瑞丽波技术对地层岩性和孔隙度的影响较大，不同的岩石类型和孔隙度会影响其检测效果。
（2）瑞丽波技术的检测深度较浅，通常只能检测到10至50米的深度范围内的结构和介质。
四、总结瑞丽波技术是一种非常有用的建筑地基检测与评价技术，它可以对地下管线、坑洞、岩土结构等进行非损伤性的检测，具有非常高的精度和可靠性。
瑞雷波法在路基压实度检测中的应用
程
ｇ
ｎ ｇ
瑞 雷波法在路基压 实度检测 中的应 用
曹 靖
（ 河北省 沧州 市交通运输局公路工程质量监督处 ，河北 沧州 ０ ６ １ ０ ０ ０ ） 摘要 ：在公路施 工 中，路基 压 实度 不足会 引起桥 头跳 车、路 面沉陷和 断裂 等 问题 ， 因此在路基 填筑施 工 中应重
度不 足引起 的 。因此在公 路路基 的施工 过程 中 ，
应 采 取 有 效 、可靠 的 检测 手 段 对 路 基 的压 实 度 进 行 检 测 ，从 而 确 保 公 路 路 基 的施 工 质 量 。 目前 ， 路 基 压 实 度 检 测 方 法 主要 有 灌 水 法 、环 刀 法 、灌 砂 法 以及 瑞 雷 波 法 等 。本 文 将 重 点 针 对 瑞 雷 波 检 测 方 法 展 开 探 讨 ，结 合 工 程 实 例 来 分 析 该 检 测 方 法 的操作 过 雷 波 法 进 行 路 基 压 实度 检 测 时 ，应 根 据 工 程 的具 体 情 况 和 现 场 的 特 点 布 置 检 波 器 。 各 深 度 的瑞 雷 波 速 主要 通 过 检 波 器 检 测 ，利 用 密
度 和 瑞 雷 波 速 度 之 间 的关 系 ，定 取 出 各 填 筑 层 的
高 效 等 特 点 ，因此 在路 基 压 实 度 检 测 中应 用 更 为
广 泛
１ ． １ 工 作原 理 瑞 雷 波 作 为 面 波 检 测 技 术 之 一 ，其 沿 介 质 与
大 气 层 接 触 的 自由表 面传 播 ，质 点 运 动 轨 迹 为 椭 圆形 ，介 质 的表 面 与椭 圆长 轴 垂 直 ，椭 圆长 轴 与 短 轴 之 间 的 比值 为 ３ ： ２ 。随着 检 测 深度 的增 大 ，瑞
瑞雷波在公路软基处理效果检测中的应用
瑞雷波在公路软基处理效果检测中的应用【摘要】瑞雷波技术是近年来发展速度加快的一种无损探测技术，具有诸多的优点，目前在软基处理效果检测中得到广泛的应用。
本文通过介绍了瑞雷波检测软基处理效果的基本原理及方法，以实例的方式分析了瑞雷波技术在公路软基处理效果检测中的应用状况，并总结和评价软基处理效果。
【关键词】瑞雷波；软基处理；效果监测；基本原理；物理条件随着我国社会经济建设步伐的不断加快，国家加大了对城市基础设施建设的投资力度，特别是城市公路的建设。
目前我国沿海地区大多数公路属于软土地基路段，由于这些软土地基具有含水量高、渗透性比较差、压缩性大以及厚度不均等特点，若在这种地基上建设公路、铁路等基础设施，很可能出现软土路基的沉降过大和路基在填筑过程中不稳定等问题。
因此，公路软基加固处理效果的检查工作就显得十分重要了。
瑞雷波作为地震波中弹性面波的一种，具有高效率、所获资料连续完整和准确率高等优点，能够快速、全面地检测出公路软基加固处理效果，目前在许多工程检测工作中有所应用。
1.瞬态瑞雷波检测软基强夯效果的基本原理理论研究和测试实践表明，土体的密实程度、承载能力及岩土体的物理力学性质与岩土瑞雷波在土中的传播特性存在极大的相关性。
瑞雷波对地基强夯效果进行检测的原理如图1所示。
在脉冲荷载作用下，位于地表的传感器接收到的基本上是R波的竖向分量信号。
瑞雷波经检波器1向检波器2依次往外传播，所接收到的信号是时间域信号，包含了多个单频瑞雷波，然后借助于频谱分析求得R波速度。
2.瑞雷波检测软基强夯效果的方法瞬态多道面波法采用单端激发的共炮点等道间距排列，选择合适的偏移距和道间距进行数据采集，然后将采集到的各道信号经过频谱分析和相关计算，得到频散曲线。
测线沿路基中间顺线路方向布置，按6次叠加、12道接受的方式连续探测。
（1）面波的激发。
瑞雷波的穿透深度与波长成正比，频率越低穿透深度越深，因此激发的瑞雷波的频带宽度决定了探测的深度。
第七讲(瑞雷波)
中国矿业大学
瑞雷波勘探是近年发展起来的浅层地震勘探新方法。 瑞雷波勘探是近年发展起来的浅层地震勘探新方法。 传统的地震勘探方法以激发、测量纵波为主， 传统的地震勘探方法以激发、测量纵波为主，面波则属于 干扰波。事实上，面波传播的运动学、 干扰波。事实上，面波传播的运动学、动力学特征同样包 含着地下介质特性的丰富信息。 含着地下介质特性的丰富信息。 在地层介质中，震源处的振动（扰动）以地震波的形 在地层介质中，震源处的振动（扰动） 式传播并引起介质质点在其平衡位置附近运动。 式传播并引起介质质点在其平衡位置附近运动。按照介质 质点运动的特点和波的传播规律，地震波可分为两类： 质点运动的特点和波的传播规律，地震波可分为两类：即 体波和面波。纵波（ 波 压缩波）和横波（ 波 体波和面波。纵波（P波，压缩波）和横波（S波，剪切 波）统称为体波，它们在地球介质内独立传播，遇到界面 统称为体波，它们在地球介质内独立传播， 时会发生反射和透射。 时会发生反射和透射。
二、瑞雷波勘探的基本原理
瑞雷波沿地面表层传播，表层的厚度约为一个波长， 瑞雷波沿地面表层传播，表层的厚度约为一个波长， 的瑞雷波的传播特性反映了地质条件在水 因此，同一波长的瑞雷波的传播特性反映了地质条件在 因此，同一波长的瑞雷波的传播特性反映了地质条件在水 平方向的变化情况 不同波长的瑞雷波的传播特性反映着 的变化情况， 平方向的变化情况，不同波长的瑞雷波的传播特性反映着 不同深度的地质情况。在地面上沿波的传播方向， 不同深度的地质情况。在地面上沿波的传播方向，以一定 的地质情况 的道间距△x设置 设置N+1个检波器，就可以检测到瑞雷波在 个检波器， 的道间距△ 设置 个检波器 就可以检测到瑞雷波在N 长度范围内的波场，设瑞雷波的频率为f △x长度范围内的波场，设瑞雷波的频率为 i，相邻检波器记 或相位差为△ ， 录的瑞雷波的时间差为△ t或相位差为△Φ，则相邻道△x长 或相位差为 度内瑞雷波的传播速度为： 度内瑞雷波的传播速度为：
瑞雷波勘探实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过瑞雷波勘探技术，对地下介质进行探测，了解其结构和性质。
瑞雷波勘探技术具有探测深度大、分辨率高、成本低等优点，广泛应用于地质勘探、岩土工程等领域。
通过本次实验，掌握瑞雷波勘探的基本原理、操作方法以及数据处理技术，为实际工程应用提供理论依据。
二、实验原理瑞雷波（Rayleigh wave）是一种沿介质表面传播的剪切波，其波速较低，衰减较慢，能够有效地穿透较深的地层。
瑞雷波勘探技术基于瑞雷波在地下介质中传播的特性，通过测量瑞雷波的速度、振幅等参数，分析地下介质的结构和性质。
三、实验设备1. 地震勘探仪：用于采集地震波数据。
2. 地震检波器：用于接收瑞雷波信号。
3. 数据采集系统：用于记录地震波数据。
4. 地震数据处理软件：用于处理和分析地震波数据。
四、实验步骤1. 实验场地选择：选择适合进行瑞雷波勘探的场地，确保场地平整、开阔，无大型障碍物。
2. 检波器布设：按照设计要求，将地震检波器按照一定的间距布设在勘探区域。
3. 数据采集：启动地震勘探仪，进行地震波数据采集。
采集过程中，注意调整仪器参数，确保数据质量。
4. 数据处理：将采集到的地震波数据导入地震数据处理软件，进行预处理、滤波、提取瑞雷波等处理步骤。
5. 结果分析：对处理后的瑞雷波数据进行时距曲线分析、层析成像等，分析地下介质的结构和性质。
五、实验结果与分析1. 时距曲线分析：通过对瑞雷波数据进行时距曲线分析，可以确定瑞雷波在地下介质中的传播速度。
实验结果显示，瑞雷波在勘探区域内的传播速度为X km/s。
2. 层析成像：通过对瑞雷波数据进行层析成像，可以分析地下介质的结构。
实验结果显示，勘探区域内的地下介质可以分为多个层，各层的厚度和速度如下：- 第1层：厚度为Y m，速度为Z km/s；- 第2层：厚度为W m，速度为V km/s；- 第3层：厚度为U m，速度为T km/s。
3. 地下介质性质分析：根据瑞雷波勘探结果，可以分析地下介质的性质。
基于瞬态瑞雷波法在软基检测中的应用
基于瞬态瑞雷波法在软基检测中的应用瑞雷波法技术具有应用范围广、分辨率高、受场地影响小、检测速度快等特点，是一种无损伤、快速的监测方法，主要利用瑞雷波在分层介质中传播时，频散特性和传播速度与介质物理力学性质的密切相关性，实现对物体内部进行测试的目的。
本文就瞬态瑞雷波法在软基检测中的应用进行了分析。
标签：瑞雷波法；软基；检测技术随着计算机的迅速发展，二十世纪七十年代以来，渐渐出现利用人工激发的瑞雷波来解决浅层工程地质问题的技术研究。
目前所采用的办法一般是在现场埋设原位监测仪器,这种办法固然有效,但存在监测设备的埋设和监测的工作量大,原位监测受到施工干扰和人为破坏,影响监测的精度和原位监测的工程费用较高等不足。
因此,如果能找到一种更为简便、有效而且经济的方法补充或代替上述方法,将具有一定的实际工程价值。
在土动力学中,土的剪切波速是一重要系数,近三十多年来,已有很多学者对其进行了大量的研究。
试验证实,在一定的压力作用下,土体的固结度与剪切波速之间存在一定的相关关系。
文中通过室内共振柱试验建立起剪切波速与土体固结度之间的关系,并将试验成果应用于现场地基固结度的检测,进而对软土地基处理效果进行评价,为路基卸载和后续施工提供参考资料。
1.瑞雷波的传播特性瑞雷波(R波)在半无限弹性空间介质中的重要传播特性，逐渐被人们所重视，其中包（1）R波沿深度方向迅速衰减，其穿透深度约为一个波长；（2）R波沿水平方向，相对于S波(横波)、P波(纵波)衰减很慢，一般认为在一个波长以外主要的波动能量只有R波；（3）R波的高频部分在浅层传播，低频部分在较深范围内传播；（4）均质介质中无频散性；（5）非均质介质中的频散特性。
以上特性为瑞雷波勘探提供了充分的理论依据，为其开发利用奠定了基础，具有广阔的应用前景。
2瑞雷波检测软基固结效果原理2.1瑞雷波法的基本原理瑞雷波是沿地表传播的一种弹性波,其两种特性是瑞雷波在层状介质中相速度VR与频率f的相关性(即瑞雷波的频散特性);另一方面瑞雷波传播的相速度VR与岩土体的物理力学性质具有密切的相关性。
瞬态瑞雷波法在地基检测中的应用
１ 瑞雷波检测原理
运动学特征和 动力学特征来进行： 的地球物勘探方法。 在 自由界面（ 地面 上进行竖向激振时， 女 Ⅱ 均会 图 ３Ａ ４ 测线 瑞雷 波频散 曲线 ０１ 在其表面附近产生瑞雷波 ，而瑞雷波有 ３ 个与工 图２ 为该场地的瑞雷波测试 原始记录。该记 程质量检测有关的主要特征 ：１ （）在分层介质 中， 录偏移距 ４ ，道间距 ２ ３ ｋ 锤 １ ｍ高 自 ｍ ｍ， ｇ ． ２ ５ 由下 瑞雷波具有频散特性。（） ２瑞雷波 的波长不同， 穿 落激发 ， 记录波形规则， 背景安静。 过深度也不同。 ３瑞雷波的传播速度与介质的物 （） 图３ 为该记录经计算机处理后所得的频散曲 理力学性质密切相关。 线。 由图可见， 瑞雷波频散曲 线规则， 拐点清楚。 研究证明， 瑞雷波能量约 占 整个地震波能量 ２ ｍ深度 范 围内 ，波速 为 ２ ０ ｓ ，－ｍ 波速 ６ ｍ・ ３６ ， 的６ ％， ７ 且主要集中在地表下—个波长范围内， 而 ２ ０ ｓ ，－ｍ 波 速 为 ２ ０ ・ ，～６ 波 速 为 ２ ｍ・ ６－ － ９ ０ ｍ ｓ ９ １ｍ 传播速度代表着半个波长（ ） 范围内介质震 动 １ ０２ ５ Ｓ。解释加 固深度 ９ ９ ￣０ ｍ・ ｍ，影 响深度为 的平均传播速度。因此一般认为瑞雷波法的测试 深度为半个波长 ， 而波长与速率及频度有如下关 系： 设瑞雷波 的传播速度为 Ｖ ， ｒ 频率为 ｆ 则波长 Ｋ ，
图 ７ｆ 关 曲线 ，相
臣 巫 ｊ —臣
盛
图 １瑞 雷波测 试原 理
图 ５Ｐ ２点 ３ ｍ静 栽试 验 曲线 ｍｘ
图４ 为该处所做钻探标贯曲线。 由图可见 ， ｏ ￣ 图 ８Ｅ 关曲线 Ｖ 相 ２ 工程实例 １ ｍ范围内修正后的标贯击数为 １． ２ ．击， ３ ４ ￣６ ８ ８ 室 由图 ６ 可见 ， 瑞雷波速与标贯试验具有较好 现以 某市住宅小区为例说明， 该场地为山沟 内士工试验压 缩模 量为 ５ ８ ａ ￣ＭＰ ，内摩擦角 ｌ。 ５ 左 的相关性 。 以理论上分析 ， 当地基土较密实， 较硬 填土整平形成 ， 测试区域填土深度约 １ｍ 强夯能 右， ５， 凝聚力为 ３ ｋ ａ ６ Ｐ 左右。 时 ， 贯击数 Ｎ值较高 ， 标 波速 ｖ 也较高。 ｒ 反之 ， Ｎ 量为６ ０ ｋ ｍ 本场地先后做了瑞雷波法 ， ００Ｎ 。 钻探标 图５ 为在该钻探点所作静载试验曲线。该点 值较低 ， ｒ Ｖ 也较低。只有当地基 （ 下转 １９页Ｊ ９
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2
瑞雷波勘探原理
面波频谱分析方法（SASW）
分析面波的频散曲线建立近地表的面波速度剖面（面波相速度的测量）
瑞雷波频散特性:瑞雷波在非均匀介质中的相速度VR 随频率ｆ变化而变化
VR 2f i Nx / i
i 1 N
λR=VR/ f
Ｈ＝β·λ 求取相速度深度曲线VR－Ｈ
震源
有一定能量、有效波能量强、频带较宽、同点击发重复性好 类型：炸药震源、非炸药震源 ① 炸药震源：频谱宽、能量强、高频成分丰富 ② 锤击震源：锤击置于地面的钢板， 18磅或24磅 地表结构：潮湿密实地面效果好，干燥松软地面较差。 优点：可多次激发，重复性好（钢板与地面的耦合好） 缺点：频谱低于炸药震源，能量有限，不适合深层 H＜50m，锤击、小炸药量 ③ 高频震源枪：用震源弹射入浅孔(充水或潮湿的孔)，爆炸 激发地震波。 优点：定向发射，利于能量向下传播；高频成分丰富，利 于高分辩率勘探。 ④ 电火花和空气枪震源：多用于水上勘探
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小结
小结
工程实波、 Ground Roll、 Love波、
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瑞雷波勘探原理
SASW 震源选择 稳态激震、瞬态激震
反演分析
4
TEXT HERE 顶部“开始”面板中可以
1
3
对字体、字号、颜色、行
距等进行修改。
THANK YOU
FOR WATCHING
PRESENTED BY RAINZHANG
① 瑞雷波（Rayleigh/Ground Roll）
② 拉夫面波(Love)
• • • •
纵波：振动方向与传播方向一致或平行的一种波； 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直； 体波：在没有边界的均匀无限介质中，只能有P波和S波存在，它们可以在三维空间中向任何方向传播 它们在地球介质内独立传播，遇到界面时会发生反射和透射 面波：当介质中存在分界面时，在一定的条件下体波（P波或S波，或二者兼有）会形成相长干涉并叠加衍生出一类频率较低、高幅度的
稳态激振法
两道信号的互相关来求取时间差并计算平均速 度 勘探深度越大，扫描频率越低；精度要求越高，频 点间隔越密。 优点：可以降至2～3Hz的较低 频率，从而达到较大的勘探深度 并且可以从各频点资料的过程中， 总结出一套地层地质解释的经验； 缺点：仪器大，施工慢，效率低
稳态激振法
两道信号的互相关来求取时间差并计算平均速 度 勘探深度越大，扫描频率越低；精度要求越高，频 点间隔越密。 优点：可以降至2～3Hz的较低 频率，从而达到较大的勘探深度 并且可以从各频点资料的过程中， 总结出一套地层地质解释的经验； 缺点：仪器大，施工慢，效率低
瑞雷波法地基检测
原理与工程实例
PRESENTED BY RAINZHANG
瑞雷波法地基检测
CONTENTS
01 02 03 04
地震波成分
瑞雷波勘测原理 工程实例 小结
1
地震波成分分析
地震波
体 波 Body Wave
① P波（Primary ）
② S波（Secondary）
面波 surface wave
3
工程实例
有效检测深度和工作频段
在进行瑞雷波检测前，首先根据工程需要的检测深度确定瑞雷波的工作频率范围， 进而选定震源激发装置
Ｕｚ／Ｕ０＝１／ｅ
Ｕ０：瑞雷波在地表的振幅 Ｕｚ : 在深度ｚ处瑞雷波的振幅 满足关系时所对应的深度ｚ为瑞雷波的穿透深度，检测深度
有效检测深度和工作频段
根据瑞雷波衰减曲线计算所得穿透深度Ｈ与波长λ R的关系
次生波。这类地震波与界面有关，且主要沿着介质的分界面传播，其能量随着与界面距离的增加迅速衰减，因而被称为面波。在岩土工程 中，分界面常指岩土介质各层之间的界面，地表面是一层较为特殊的分界面，其上的介质为空气（密度很小的流体），有时又把它称为自
由表面，把自由表面上形成的面波称作表面波
地震波
从各类波在介质中传播的速度来看，在离震源较远的观测点处应该接收 到一地震波列，其到达的先后次序是P波，S波，拉夫面波和瑞雷面波
土体
上限：检测深度Ｈ＝15m时，对粘土检测要求所激发的瑞雷波中所含最长波成分 应达到 λ R ＝19m。场地15m深度以上的工程岩土体的平均相速度按ＶR＝250m/s 考虑，工作频段低频 f =13Hz （ＶR＝λRｆ） 下限：H=1m，工作频段高频 f =197Hz
煤厚测试
焦作冯营矿井下测试残余煤厚的实测资料。资 料中煤厚2.82m，经验证，该处煤厚1.81m，下面有 1m厚的含碳量较高的碳质泥岩，两层密度相近， 探测结果作一层处理了。9.8m和28.38m分别对应两 层灰岩界面。
瞬态激振法
傅里叶变换及一系列的谱分析，求取相位差得到平均速度值 有足够的相位差：
, 保证
2 2 3
随着勘探深度的增大，λR增大， f 越低，△x的距离也相应的增大
一次击发出各种频率成分，同时检波器也接收到富含各种频率成分的信号
剩下的工作，即稳态法中靠仪器硬件逐个频点的变更及相应的运算工作，在瞬态 法中，主要靠软件来完成。 优点：仪器轻便，施工快速 目前主要问题是如何激发出频率较低的信号