多道瞬态面波技术原理及应用
瞬态面波勘探及应用
瞬态面波勘探及应用【摘要】瞬态面波勘探是一种新兴的地球物理勘探技术，通过传播在地表和地下介质界面上的面波进行探测。
本文从瞬态面波勘探技术原理、优势以及在地质勘探、地震监测和工程勘察中的应用进行了论述。
瞬态面波勘探技术具有高分辨率、快速、准确等特点，在勘探领域具有重要意义。
未来，随着技术的不断发展，瞬态面波勘探将在地质资源勘探和地下结构识别中发挥越来越重要的作用。
研究和推广瞬态面波勘探及应用将有助于提高勘探效率，增加勘探成功率，推动地球物理勘探技术的发展。
瞬态面波勘探及应用具有非常重要的意义，对地球科学领域的进步具有积极的推动作用。
【关键词】瞬态面波勘探、地质勘探、地震监测、工程勘察、技术原理、技术优势、应用、发展展望、重要性总结。
1. 引言1.1 瞬态面波勘探及应用的背景瞬态面波勘探是一种新兴的地球物理勘探技术，它利用地面震源激发出的高频瞬态面波来探测地下结构，具有高分辨率、高灵敏度、高效率等优点，被广泛应用于地质勘探、地震监测和工程勘察等领域。
随着地质勘探和地震监测需求的不断增加，传统的勘探技术已经不能满足对地下结构细节的需求。
瞬态面波勘探技术的出现填补了这一空白，为地质勘探和地震监测提供了新的思路和手段。
瞬态面波勘探技术的发展离不开计算机、声源、接收器等技术的进步，以及地球物理勘探理论的不断完善。
通过对地下结构的高分辨率成像，瞬态面波勘探技术可以帮助地质学家和地球物理学家更好地理解地球内部结构，为资源勘探、地质灾害监测等提供关键信息。
1.2 瞬态面波勘探及应用的意义瞬态面波勘探及应用的意义在于提高地质勘探和地震监测的效率和准确性，为工程勘察提供更可靠的数据支持。
通过瞬态面波勘探技术，可以更准确地探测地下结构和地质特征，帮助地质学家和工程师更好地理解地下情况，提高勘探和监测的精度和可靠性。
瞬态面波勘探技术的优势在于其高分辨率和高灵敏度，能够有效识别地下介质的变化和异常，为地质勘探和工程勘察提供更精准的数据支持。
多道瞬态面波法在回填地基调查中的应用
多道瞬态面波法在回填地基调查中的应用贾辉;陈义军;张辉;苏兆锋;肖敏;白朝旭【摘要】Based on the propagation,of the surface wave in shallow strata and the correlation between surface waye phase-velocity and geotechnical parameters,the authors employed MASW to make engineering investigation,obtained the surface wave phase-velocity profile through data processing,and inferred the backfilling range of the field according to the surface wave phase-velocity structure. Drilling data show that the transient MASW is reliable and can yield good results.%利用面波在浅部土层中的传播特性以及面波相速度与岩土力学参数的相关性,采用多道瞬态面波法对勘察场地进行探测,通过数据处理获得场地的面波相速度剖面,根据面波相速度结构来推断场地内回填土的分布范围.钻探资料表明,多道瞬态面波法探测结果可靠,应用效果良好.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2012(036)005【总页数】3页(P884-886)【关键词】地震勘探;工程勘察;多道瞬态面波;速度结构;回填地基【作者】贾辉;陈义军;张辉;苏兆锋;肖敏;白朝旭【作者单位】北京市勘察设计研究院有限公司,北京100038;北京市勘察设计研究院有限公司,北京100038;北京市勘察设计研究院有限公司,北京100038;北京市勘察设计研究院有限公司,北京100038;北京市勘察设计研究院有限公司,北京100038;北京市勘察设计研究院有限公司,北京100038【正文语种】中文【中图分类】P631.4长期以来在地震勘探中面波作为一种干扰波一直没有得到人们的重视，随着对面波传播特征的不断研究，人们对面波有了逐渐深入的了解。
道瞬态面波勘察技术规程
道瞬态面波勘察技术规程道瞬态面波勘察技术规程是一种地震勘察方法，用于获取地下地质信息。
本文将介绍道瞬态面波勘察技术的原理、应用以及规程中的相关要求。
一、道瞬态面波勘察技术原理道瞬态面波勘察技术是一种基于地震波传播的勘察方法，通过分析地震波在地下传播时产生的面波信号，获取地下介质的物理特性和结构信息。
道瞬态面波勘察技术主要依靠地震记录的P波和S波之间的转换面波信号，利用面波的传播速度和频散特性来推断地下介质的速度剖面和结构。
二、道瞬态面波勘察技术应用1. 地质工程勘察：道瞬态面波勘察技术可以用于获取地下土层的速度剖面，从而评估土层的稳定性和承载能力，为地质工程设计提供依据。
2. 矿产资源勘查：道瞬态面波勘察技术可以用于识别地下矿体的位置和形态，并推断矿体的类型和储量，为矿产资源勘查提供重要信息。
3. 水文地质勘察：道瞬态面波勘察技术可以用于探测地下水的含水层和水文地质条件，帮助评估水资源的分布和利用潜力。
4. 岩土工程勘察：道瞬态面波勘察技术可以用于确定地下岩土体的性质和结构，提供岩土工程设计和施工的参考依据。
1. 勘察前的准备：规程要求在勘察前进行现场勘察，了解地质地貌情况，确定勘察区域的边界和目标。
2. 仪器设备要求：规程要求使用符合国家标准的地震勘察设备，保证勘察数据的质量和准确性。
3. 数据采集和处理：规程要求在勘察过程中进行数据的实时采集和处理，确保数据的完整性和可靠性。
4. 数据解释和分析：规程要求对采集到的地震数据进行解释和分析，提取面波信号并计算面波速度和频散特性。
5. 结果报告和评价：规程要求编制勘察结果报告，评价地下介质的特性和结构，并提供可行性建议和决策支持。
四、结论道瞬态面波勘察技术是一种有效的地下勘察方法，可以用于获取地下介质的物理特性和结构信息。
在实际应用中，按照规程要求进行勘察工作，可以获得准确、可靠的勘察结果，为地质工程、矿产资源勘查、水文地质勘察和岩土工程提供重要的技术支持。
关于水利水电勘测中有效应用瞬态面波技术的原理及方法
关于水利水电勘测中有效应用瞬态面波技术的原理及方法摘要:随着勘测技术的不断发展,应用瞬态面波勘察方法已发展成为一种重要的物探方法。
本文简述了瞬态面波技术的方法及原理,并通过实例进行详细的分析,最后通过分析指出其存在的不足之处。
关键词:水利水电勘测瞬态面波技术水利水电工程是我国重要的工程建设项目,加强水利水电工程的勘测变得至关重要。
瞬态面波勘测技术是刚兴起不久的弹性波地面探测技术,利用面波在分层介质传播时的频散特性以及面波的传播速度与介质的物理力学性质密切相关的特性,进而实现最终勘测的目的,水利水电工程通过这一勘测技术的使用,大大提高了勘测效果。
1、瞬态面波技术的原理及方法1.1瞬态面波技术的基本原理面波是指在弹性分界面处由于波的干涉而产生的,并且沿界面传播,波动现象集中在界面附近的一种弹性波,它属于一种特殊的地震波,与地震中常用的纵波和横波不同,它是地滚波。
经弹性波的理论分析,在层状介质中,拉夫面波是由水平方向S波与纵波干涉而形成的,而瑞利波则是由垂直方向S波与纵波干涉而形成的,且面波的能量主要集中在介质自由表面附近,而且其能量的衰减要比体波衰减慢得多。
在其传播过程中,介质的质点运动轨迹呈现一椭圆极化,长轴垂直于地面,旋转方向为逆时针方向,传播时以波前面约为一个高度为R波长的圆柱体向外扩散。
存在以下特性:第一,在均匀介质条件下,面波的传播速度与其震动频率无关,也就是指面波在均匀介质中传播没有频散性。
相反,在不均匀介质中,面波在非均匀介质中具有频散特性。
面波产生的物理基础是在均匀介质中无频散性以及在不均匀介质中有频散特性。
第二,在多层介质中,面波具有明显的频散特性。
面波主要是沿地面表层进行传播。
可以影响表层约为一个波长的深度,同一面波波长的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化状况,不同面波波长的传播特性反映不同深度的地质情况。
第三,面波的水平以及垂直的振幅则是从介质的表面向内部呈指数减小,大部分的能量都集中在一个波长的深度范围内。
多道瞬态面波法在铁路路基测试中的应用
1 引 言
我国的铁路大多数是建国初期修建的，路基标 准较低，而且经过多年的运营，在相当多的路段出 现了路基下沉，翻浆冒泥等病害现象。目前，我国 主要铁路干线正在全面提速。 铁路全面提速过程中， 面临的问题是在提速前需要对既有线路路基进行测 试，给出路基的力学指标，为路基提速提供科学的 依据，尤其是对路基病害段更需要进行测试。路基 在填筑过程中，可以通过填筑材料的级配和密度来 控制路基的质量， 竣工后还可以通过常规的方法 （如 K30 试验、静力触探、十字板剪切、载荷试验等）来 测试。但是，既有线路路基在运营的条件下，因为 场地和时间的限制，上述方法难以实施。一般物探 方法，如地震勘探方法，需要存在地震反射界面或
第 24 卷增刊 2003 年 10 月
文章编号： 1000－7598－(2003)增 2―0611―05
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.24 Supp. Oct. 2003
多道瞬态面波法在铁路路基测试中的应用
李杰生，钱春宇，廖红建
（西安交通大学 土木工程系， 陕西 西安 710049）
摘
要： 既有线路路基提速判识的关键在于对现有路基状况进行测试，测试路基力学参数沿深度的分布。然而，在铁路正
常运营条件下，常规测试方法如 K30 试验、静力触探方法等很难实施。笔者提出直接在铁路石碴上采用瞬态面波（ MSASW） 测试路基的频散特性，反演路基的面波频散特性得出路基的力学参数分布，然后，根据实测的路基强度值进行提速判识。 关 键 词： 路基测试；瞬态面波法；铁路路基提速判识方法 文献标识码： A 中图分类号： TU 459
图 1 野外测试现场布置 Fig.1 Dispose of wild testing
多道瞬态面波技术在公路工程勘察中的应用
甘肃 科技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｕ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ
ｌ２ ｆ ７ ．
Ⅳ０ １ ．４
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多道 瞬态 面 波技 术 在公 路 工 程勘 察 中 的应 用
变化范围做出定性解释 ； ７ 进行 定量解释 ， ） 确定各层 的厚度 ， 计算各层 的横波传播速度 （ 程序中已把面波波速转化为横波
波速 ）并对获得结果进行反演拟合解释 ， ， 直到拟合
面波处理系统的主要功能模块及处理流程如 图
２所示 ， 面波勘探采集到 的原始资料是面波沿地表 传播的振动波形 ， 通过对波形的室内整理 、 和解 计算 释， 归纳面波特点为 ： １ 传播速度低 ， ） 且只在表层某一深度内传播 ； ２ 只要有 波速 差异（ ） 大于或等于 ｌ 也 可 以 ｏ ％）
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年至今 ， 应用北京市水 电物探研究所生产 的国家重 点新产品 Ｓ ＷＳ型多波列数字 图像工程勘探与工程 检测仪 ， 开展了大量的面波勘探工作 ， 不断改进野外 采集方法技术 ， 不断探索资料解释方法和应用范围， 取得了较好 的成果和显著的社会效益及经济效益 。
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精确进行分辨 ； ３ 在均匀 介质 中， ） 面波 的波速与频率无 关 ， 即
没有频散特性 ；
相关系数满足要求为止 ； ８ 绘制成图片， ） 输入 Ｃ Ｄ绘 图软件 ， Ａ 绘制成果
中 ， 利用天然 地震 中的面波推断地球 内部构造的尝试 约始 于 ２ Ｏ 世纪 ５ ０年代 ， 利用人工激发的面波进行地质调查则 是近二十几年的事 。面波有天然面波与人工面波之
多道瞬态面波在滑坡地质灾害勘察工程中应用
（ 福建省建筑设计研究 院 福建福州 ３ ５ ０ ０ ０ １ ） 摘 要： 将多道 瞬态面波法应用于滑坡地质灾害勘察 ， 是查清滑坡体地质情况 的一种行之有效的方法 ， 不仅 能划分 出滑坡体 的岩 土分层 情况 ， 而且可 以对岩土勘察计算出的滑动 面与多道瞬态面波法实测软弱 面进行对 比分析 ， 提高对 滑坡滑动 面的认 识 ， 为滑坡处治提 供可 靠的基础资料。
Ｙ Ｉ Ｎ ｙ ｏ ｎ ｇ
（ Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ， Ｆ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ ５ ０ ０ ０ １ ）
２ ０ １ ３年第 １ １ 期 总第 １ ８ ５期
福
建
建
筑
Ｎｏ １１ ・２ ０１ ３ Ｖｏ ｌ・１ ８ ５
Ｆｕｉ ｉ ａ ｎ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ＆ Ｃｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
多 道 瞬 态 面 波 在 滑 坡 地 质 灾 害 勘 察 工 程 中应 用
引 言
滑坡是在一定地质地形条件 下 ， 斜坡部分 岩 、 土在 自重 作
用下， 受 自然 因素或人为 因素影 响失 去稳定 ， 沿着 内部某一 软 弱面（ 或带 ） 产生滑动变形 的现象。是 山区、 丘陵地 区常见 的、
危 害 很 大 的 不 良 自然 地 质 现 象 。我 国 幅 员 辽 阔 ， 有 ７ ０ ％ 的 地
播 速度 与横 波传播速度具 有相关性 ； ④ 浅层分 辨率高 ， 同一介
质中瑞 雷波较其 它类 型的弹性波传播速度小 ， 只在表层某 一深 度 内传播 ； ⑤瑞雷波法只需具 有速度差 异 ， 即可ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ行 对覆盖层 进 行较 细致 的分层 ； ⑥地层 、 野外施工条件等要求不高 ， 并具有 省力、 高效等优点 。
港口工程勘察中多道瞬态面波方法的运用
港口工程勘察中多道瞬态面波方法的运用摘要：在现代的工程勘察过程中，多道瞬态面波得到了广泛的应用。
在勘察的过程中通过利用面波的传播速度和频散特性来进行土质的勘察，有效的解决了岩土工程很多方面的问题。
基于此本文对港口工程勘察中多道瞬态面波方法的运用进行探讨。
关键词：港口工程；勘察；多道瞬态面波；运用多道瞬态面波又叫做面波法，是一种比较新型的岩土勘察技术，主要是利用面波的传播速度和频散特性来对工程勘察中的一些问题进行解决。
面波属于地震灾害中一种危害非常大的地震波，可以产生非常强的干扰，通过对面波的不断研究，使用各种方法来有效的降低或者消除面波的危害。
在当今电子信息化技术不断的发展下，面波易经在勘察过程中得到了非常广泛的使用，并且取得了非常不错的经济效益和社会效益。
1.浅析多瞬态面波的勘勘察原理1.1 面波的特点和概念面波属于一种弹性波，是弹性分界面的位置受到了波的干涉时产生集中于界面附近的波动现象，面波主要有下面几个方面的特点，具体为：（1）在弹性介质表面向内部的过程中，面波的垂直和水平振幅会逐渐降低，绝大多数的能量会在波长深度的一半范围内损失掉，从而也反映出了低于波长一般深度的地层物性决定了面波波长的波速，不同的波长可以穿透的速度也是不同的。
（2）在面波的传播过程中，主要是纵波和横波界面周围的复合振动质点沿着波传播方向的垂直平面进行振动，振动幅度也会随着指数函数快速的减弱。
在质点振动的过程中，会顺着逆时针方向的椭圆形禁止转动，传播速度低于横波的传播速度。
（3）面波在多层介质中进行传播时，有非常显著的频散特点，在顺着地面表层进场传播的过程中，大概会对表层产生一个波长深度的影响。
所以水平方向上地质条件的变化情况是通过同一波长的面波体现出来的，面波的波长不同，在传播的过程中体现出来的各个深度的地质情况也是不同的。
1.2 频散曲线的用途和对其造成影响的条件面波的频散指的是在多层介质中传播的面波的速度随着波长或者频率的改变的现象，用来对频率和面波的传播速度进行表示的曲线就叫做面波的频散曲线。
多道瞬态面波勘察技术
多道瞬态面波勘察技术一、探查覆盖层厚度和地质分层勘察·点测方法：一般条件约半个小时实现1个点的地层勘察，轻便、环保、精度高。
既达到划分地层目的，又获得地层剪切波速度双重目的。
剪切波速度与钻探标贯击数N值建立关系，还可以用于地基承载力评价。
·剖面法：根据勘探点间距，采用面波排列移动方式，实现剖面勘探。
经过SWSmap 软件处理，自动进行拟层速度分层，输入测点坐标和成图比例，生成速度彩色剖面。
结合面波反演速度分层资料，绘制地层剖面图，若有钻探资料参数，则可选择对应图例，制作地质剖面图，达到地质评价目的。
二、基岩的垂直风化分带勘察适用于具有垂直风化特征的基岩进行风化分带勘察，例如花岗岩等火成岩及变质岩，沉积岩（灰岩除外）及变质岩。
三、浅埋隧道（公路、铁路、水工、城铁等）的岩土勘察采用面波剖面法进行隧道地质勘察四、地基基础加固效果检测通过检测地基基础加固前后面波速度的变化，达到评价地基基础加固效果的目的。
通过检测不同加固方案的面波资料对比，为优化地基加回方案提供资料。
五、路基（土坝、粘土心墙）压实度检测压实度检查以往采用环刀取土法或核磁密度法。
而采用面波法可以克服个点的孤立性，有利于评价压实的均匀性和连续性。
六、滑坡与边坡勘察滑坡、边坡是山岭重丘区建设的基本工程地质问题，采用常规钻探手段，往往破碎带和软弱带难于取样，造成判释困难。
面波方法获得面波速度反演成剪切波速度，介质剪切波速度是介质剪切模量的函数，。
因此通过非扰动的面波方法获得边坡或滑坡体中的低剪切模量带（即软弱层带）和探查滑动面形态是直接有效的方法。
为边坡和滑坡体的稳定计算和加固设计提供宝贵资料。
七、堤坝隐患检测TGP隧道地震预报系统与预报技术探讨利用瑞利波进行铁路路基稳定性检测的理论基础和应用隧道地质超前预报技术简介物探在公路工程勘察与检测中的应用瞬态面波法的数据采集处理系统及其应用实例SWS瞬态面波法与GR 810稳态面波法在日本的一次试验介绍唐港高速公路路基压实度无损检测报告瞬态瑞雷波勘探方法浅层地震反射方法及数据处理研究利用瑞利面波勘探技术确定地基承载力瑞雷面波法评价公路路基质量京广线提速路基稳定性检测报告京广线提速路基稳定性检测报告瑞雷波法在强夯地基检测中的应用高密度地震映像技术在密云水库安全加固工程中的应用微动面波勘探简介SWS瞬态面波勘察技术介绍瞬态多道瑞利波勘探技术的原理方法、仪器设备和应用实例SWS工程勘察与检测系统应用实例CSP处理系统与程序设计瞬态多道瑞利波勘探技术的原理方法、仪器设备和应用实例2005-10-15 点击：167 字体：大中小作者：李哲生(福建省建筑设计研究院)提要本文阐述了瞬态多道瑞利波勘探的原理和方法，提出了适用该方法的仪器和设备，并以工程为实例，介绍了这种方法在岩土工程勘察中的应用。
多道瞬态面波技术在宁东能源重化工基地景观大道市政工程勘察中应用
多道瞬态面波技术在宁东能源重化工基地景观大道市政工程勘察中的应用摘要：多道瞬态面波技术在岩土工程勘察中是一种有效的方法。
它对于土层波速测试、场地类别划分、土层划分、不良地质体的探查等具有快速、灵活、准确的优点。
采用面波资料与勘探资料结合进行地质分层，连接地质剖面，效果良好，满足地质勘察要求，同时解决了在碎石层、粉砂岩中进钻艰难、地层不好划分的难题。
缩短勘察周期、提高工程质量和投资效益。
多道瞬态面波技术必将在诸多工程勘察领域发挥越来越大的作用。
关健词：面波勘探；弹性波；频散曲线the application of multi-channel transient surface wave landscape avenue municipal engineering survey of the energy and heavy chemical industry base in ningdonggao haining(yin chuan architecture design & research institute ltd.) abstract: the multi-channel transient surface wave technology is an effective method in geotechnical engineering investigation. it divided for the soil velocity test, site classification, soil divided, adverse geological exploration with fast, flexible, accurate advantages. the use of surface wave data and exploration data combined with geological stratification connection geological section, to good effect,to meet the requirements of geological survey, and at the same time to solve the problem of difficult drill into gravel layer, siltstone, stratigraphic bad divided. shorten the survey cycle, improve project quality and investment efficiency. multi-channel transient surface wave technology is bound to play an increasingly large role in many engineering survey.key words: surface wave exploration; elastic wave; dispersion curves中图分类号：p624文献标识码：a文章编号：1 前言本工程是宁东能源重化工基地煤化工基地的一条美化、亮化工程（该路段全长4550米、为主干道、沥青路面，道路红线宽50米，路两旁各25米宽绿化带），为一条近南北走向的拟建新路。
多道瞬态面波法在覆盖层调查中的应用
２ １ 基 本 原理 ．
采用 锤击 、 重乃 至炸 药震 源 ， 落 产生 一定 频 率范 围的瑞 雷 波并 在 纵 向 多道 接 受 ； 过 多 道观 测方 法 通
拾取基阶面波信息进行振幅谱分析和相位谱分析 ， 把记录 中不同频率的 瑞雷波分离 出来 ， 从而 得到一
条 Ｖ —ｆ曲线 ； 据 该 曲 线 上 的 拐 点 、 段 斜 率 变 根 各 化 、 散 点疏 密程 度 以及瑞 雷波 速 度大 小推 断 层厚 ， 频 再通 过 人 机联 作 进 行 层速 度 反 演 ， 得 横波 速 度 结 求
面 波分 为 瑞 雷 波 和 拉 夫波 ， 而瑞 雷 波 在 振 动波 组 中能 量 最 强 、 幅 最大 、 振 频率 最低 ， 易识 别 也 易 容 于 测 量 ， 以面波 波勘 探 一般 是指 瑞雷 波勘 探 。 所 瑞雷 波 的 能量 只分 布 在地 面 附近 ， 传播 深度 约 一个 波长 。
２ ６
内 蒙古 石 油化 工
２０ 年第 １ 期 ０８ ７
多道瞬态面波法在覆盖层调查中 的应用
徐 华全 ， 勤 平 ， 远 志 顾 刘
（ 成都理工大学信 息工 程学 院 ， 四川 成都 ６０５ ） １ ０ ９
摘
要： 多道 瞬 态面 波勘 探技 术 在 国 内首 先 发展 和使 用 ， 近年 来在 地质 勘探 工作 中得 到 广泛应 用 ，
探的应 用与研究。
２０ 年第 １ 期 ０８ ７
３ 应 用实 例
徐华全 等 多道 瞬态面波法在覆盖层调 查中的应用
２ ７
１３ ４ ｓ 为 人 工 填 土 层 ； ． ０ ２ ５ｍ ， ２ ． ｍ／ ， １ ８ ～ ． ５ Ｖｓ为 １ ３ Ｏ ｓ 为耕 作 土 层 ； ． ５ ５ １ ｍ， 为 １ ５ ３ ． ｍ／ ， ２ ５ ～ ． ７ Ｖｓ ５．
多道瞬态面波法在强夯地基处理检测中的应用
多道瞬态面波法在强夯地基处理检测中的应用摘要：近年来，多道瞬态面波法的快速发展具有快速、经济的特点，适用小场地等特点, 而且其测试成果直观。
强夯法是建筑地基处理中常用的一种施工方法，施工简单，效果显著，造价低廉。
为了评价地基强夯效果，经常采用平板荷载试验确定地基承载力，采用静力触探或动力触探试验确定地基的深度和均匀性。
然而，这些传统试验只能得到地基的部分信息，不能全面、快速地评价地基处理效果。
关键词：多道瞬态面波法；强夯地基；检测；应用强夯法是一种利用夯击锤自由落体来冲击地基并产生冲击能和振动能来加固地基的方法,基于这个原理,强夯法又被成为动力固结法。
由于强夯法具有适用范围广、施工简便、经济实惠等优点,因而被广泛应用。
强夯法加固效果的检验一直以来是研究的热点问题,常用的检验方法是根据土性选用原位测试和室内土工试验。
然而传统的检测方法费时费力,检测数量庞大,且会对地基造成不同程度的损坏,因此结合现场试验,利用多道瞬态面波法这一简便环保的无损检测方法来对强夯法的地基处理效果进行检测。
1检测原理及方法面波在地球表层进行传播,其传播特点是同等波长能反映出地层岩性在水平方向的规律变化情况,而面波能采集浅层不同深度范围内的各种波长数据,因而能反映地层从浅到深不同深度范围内的地质变化情况。
多道瞬态面波法是利用瑞利面波在地下地层传播过程中,其振幅随深度衰减能量基本限制在一个波长范围内,某一面波波长的一半即为地层深度(半波长解释法),即同一波长的面波的传播特性反映地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映不同深度的地质情况。
在地面通过锤击、落重或炸药震源,产生一定频率范围的瑞利面波,再通过振幅谱分析和相位谱分析,把记录中不同频率的瑞利波分离开来,从而得到Vr—f曲线或Vr—λ曲线,通过解释,获得地层深度及面波速度。
地震波按传播方式可以划分为三种类型:纵波、横波和面波。
面波只在介质的表面传播,但其传播速度却与介质内部构造有着密切的关系,主要的面波有瑞雷波和勒夫波,目前主要是利用瑞雷波进行工程检测。
多道瞬态面波法在爆破挤淤地基处理效果检测中的应用
多道瞬态面波法在爆破挤淤地基处理效果检测中的应用摘要本文阐述了多道瞬态面波法的检测原理。
通过工程实例介绍了多道瞬态面波法在爆破挤淤地基处理效果检测中的应用。
通过与钻孔探摸结果的对比证实：多道瞬态面波法检测爆破挤淤地基处理效果精度较高，结果直观，且轻便、快速，可在地基处理效果检测中广泛应用。
关键词多道瞬态面波发爆破挤淤地基处理软土检测1引言随着国民经济快速发展，填海造地、围堰、防波堤、码头等工程全面开展，面临的软土地基越来越多。
而软土不仅直接p多道瞬态面波法作为一种轻便、快速的检测方法，可在岩土工程施工过程中进行地基检测并及时提供数据资料[3]，利用人工振源在诸如地面的自由表面激发,产生具一定频带的丰富频率成分的沿自由表面并在一定深度内传播的瑞雷面波。
通过振幅谱、相位谱分析，把记录中不同频率的面波分离开来，从而得到一条速度频率曲线或速度波长曲线。
解译方法是根据一次导数法推断深度，采用相应地层速度计算方法结合层厚度进行综合解释，现场简便的工作方式[4]，结果资料直观明了且精度较高。
瑞雷面波是由P型和SV型非均匀平面波组成。
点状震源产生的球面波在地表自由面上传播时，就可能发生瑞雷面波，其振幅随深度增大而迅速减小。
均匀各向同性半空间中形成的瑞雷波不具有频散特性，其速度与频率无关。
在弹性分层的半空间中，瑞雷面波表现出频散特征，包含了各个分层界面弹性差异的影响。
其中除了地表自由面的瑞雷波外，还有各个分层的界面波的作用，以及低速层中的导波和高速覆盖层中的漏能式导波的影响。
由此，我们从地表采集的地震面波数据，是多个界面波、导波及其相互作用的合成，对于同一频率的波形数据，可能存在几个不同相速度的组分，从面波总体的频散数据谱，也可以区分出基阶和高阶的不同面波组分归属。
利用面波的频散特性了解地下岩土介质性质，进而解决地质问题。
3工程实例3.1工程概况某防波堤堤顶设计为现浇反“L”型混凝土挡浪墙，挡浪墙底宽为6.0m，顶宽1.0m，底高程为4.0m，顶高程9.3m。
多道瞬态面波技术在金州石河岩溶勘察中的应用
多道瞬态面波技术在金州石河岩溶勘察中的应用摘要:多道瞬态面波勘探技术是一种高新技术,在地质灾害勘察中应用效果良好,具有可探测范围内精度高、速度快、成本低等优点。
在金州石河岩溶勘察中,我们利用多道瞬态面波技术,对地表变形区域及推断存在地下溶洞的区域进行了探测,利用瞬态瑞雷面波数据解译软件及成果软件对解译成果进行了分析绘图。
利用解译成果可以获取岩溶塌陷坑的浅层形态以及对岩土体力学性质进行初步判断。
关键词:面波勘探岩溶勘察波速剖面1 前言多道瞬态面波勘探技术一种新兴的岩土勘察测试技术,利用频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关性解决了许多工程地质、岩土工程问题。
由于瞬态面波法对薄层的第四系松散土体具有较高的解析能力,常用作第四系土体的分层及基岩面的探测。
根据这一特性,我们可以用来确定岩溶塌陷坑的浅层形态以及岩土体力学性质的初步判断。
这次在大连市金州区石河街道利用多道瞬态面波法对地下岩溶进行了勘察分析,并与传统勘察方法进行了对比。
在大连市金州区石河街道钓鱼台村岩溶塌陷勘察中,我们尝试使用了北京水利水电物探研究所研制的SWS5型24道瞬态面波工程检测仪。
2 勘察区概况勘察区位于大连市金州区石河街道钓鱼台村,总面积为0.107km2。
钓鱼台村自1970年开始出现岩溶塌陷坑群,沿村内一条季节性小溪两侧线性分布,在农用机井周边也有集群出现。
至今共出现6个岩溶塌陷坑群,共计35个塌陷坑。
由于塌陷坑群所处农田和公路部位,发生变形后,大多数被回填,所以一些塌陷坑群在表面上难以确定准确位置,而钻探等传统手段也容易发生遗漏。
由于SWS5型检测仪可以每2m就生成一个测点,并解译出连续的面波波速剖面,可以对变形区进行精确的定位。
塌陷区地层为第四系全新统粉质粘土混砾石及震旦系南关岭组灰岩。
3 数据采集及数据处理3.1 数据采集在大连市金州区石河街道钓鱼台村岩溶塌陷勘察中,我们尝试使用了北京水利水电物探研究所研制的SWS5型24道瞬态面波工程检测仪。
多道瞬态面波法在工程勘察中的应用_李大虎
多道瞬态面波法在工程勘察中的应用X李大虎,李才明,邵昌盛(成都理工大学信息工程学院,成都 610059) 摘 要:多道瞬态面波勘探技术是近几年快速发展起来的一种新兴的工程物探方法,将它应用于工程勘察方面具有很好的效果。
本文介绍了面波的主要特性和勘探原理以及资料的整理解释方法,最后列举了具体的勘察实例进行了分析。
关键词:面波勘探;多道瞬态面波法;弹性波;频散曲线 多道瞬态面波法(以下简称面波法)勘探是工程与环境地球物理勘察中一种新的浅层地震勘探方法,利用其频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关性可以解决诸多工程地质问题。
常规的面波勘探只是一次采集一点的资料,而多道面波勘探技术则是通过连续的排列移动,同时收集面波资料和反射资料。
处理的结果是一个剖面的信息。
近几年,随着面波勘探中软件和硬件的发展及面波勘探软件技术理论的进一步完善,多道瞬态面波法越来越引起人们的重视。
由于面波勘探与常规的地震勘探相比具有现场场地工作条件要求不高、不受各地层速度的影响、对浅部地层分辨率高等特点,使得面波勘探技术在水利工程勘察中得到了广泛地应用,并取得了较好的地质效果。
1 面波的主要特性由于瞬态面波是在弹性分界面处基于波的干涉而产生,并且沿界面传播,波动现象集中在界面附近的一种弹性波,其具有以下几种主要特性:¹面波在自由表面附近传播时,质点在波传播方向的垂直平面内振动,振幅随深度呈指数函数急剧衰减,质点的振动轨迹与波传播的方向或反方向的椭圆轨道运动;º面波的水平和垂直振幅从弹性介质的表面向内部呈指数减小,大部分能量损失在二分之一波长的深度范围内,这说明面波某一波长的波速主要与深度小于二分之一波长的地层物性有关;»在多层介质中,面波具有明显的频散特性。
面波沿地面表层传播,影响表层的深度约为一个波长,因此同一波长的面波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映着不同深度的地质情况;¼瑞雷波速度(V R)与横波速度(V S)具有相关性,即瑞雷波速度主要与介质的密度或介质的松散度、紧密度有关。
多道瞬态面波勘探技术在岩土工程勘察中的应用
多道瞬态面波勘探技术在岩土工程勘察中的应用摘要：多道瞬态面波勘探技术被广泛应用于岩土工程勘探中。
本文结合工程实例，对多道瞬态面波勘探的原理、方法及勘探效果进行了研究。
关键词：多道瞬态面波勘探技术；岩土工程；应用Application of Multi-channel Transient Surface Wave Exploration Technology in Geotechnical Engineering InvestigationGuo JingNuclear Industry Nanjing Engineering Survey Institute, Nanjing,Jiangsu 211102Abstract: Multi-channel transient surface wave exploration technology is widely used in geotechnical engineering exploration. In this paper, combined with engineering examples, the principles, methods and exploration effects of multi-channel transient surface wave exploration are studied.Keywords: multi-channel transient surface wave exploration technology; geotechnical engineering; application引言：在传统地震勘探方法中，面波是作为一种干扰波存在的，主要呈扫帚状分布[1]，因此工程建筑人员在实际工作过程通过多种途径寻求消除这种波状形态的方式。
随着科学技术的不断发展，技术人员进行深入研究时发现其特性完全可以用于岩土工程地质勘探之中，通过利用面波可以有效提升岩土工程地质勘探工作的效率。
浅析多道瞬态面波在滑坡地质灾害勘察工程中应用
浅析多道瞬态面波在滑坡地质灾害勘察工程中应用【摘要】多道瞬态面波是一种常用于地质勘察的技术，其特点包括便捷高效、准确性高等。
滑坡地质灾害严重威胁人们的生命财产安全，因此对其勘察显得尤为重要。
多道瞬态面波技术在滑坡地质灾害勘察中发挥着重要作用。
本文介绍了多道瞬态面波技术的原理，通过实例分析了其在滑坡地质灾害勘察中的应用，并对其优势和局限性进行了探讨。
对比了多道瞬态面波与传统勘察方法的差异，展望了多道瞬态面波技术在滑坡地质灾害预测中的发展前景。
通过本文的研究，可以看出多道瞬态面波技术在滑坡地质灾害勘察工程中的重要性，为未来的发展提供了方向和应用前景，该技术在滑坡地质灾害勘察中具有广阔的应用前景。
【关键词】瞬态面波、滑坡地质灾害、勘察工程、多道技术、应用案例、优势、局限性、预测、发展前景、重要性、未来发展、总结。
1. 引言1.1 瞬态面波的特点瞬态面波是指沿地表传播的一种特殊类型的地震波，其特点主要包括以下几点：1. 速度快：瞬态面波在岩土体内部传播速度比S波快，通常高于500m/s，能够快速传播，有助于提高勘察效率和准确性。
2. 能量强：瞬态面波的能量集中在较狭窄的频带内，震幅较大，对地下岩土体的高频振动更为敏感，能够检测到地下构造的微小变化。
3. 适应性强：瞬态面波对不同类型的地质结构和介质具有较强的适应性，能够穿透复杂的地质体，传播距离较远，对地下结构具有较好的分辨能力。
4. 可靠性高：瞬态面波的特点使其在地质灾害勘察工程中具有较高的可靠性和稳定性，能够提供准确的勘察数据，为灾害预测和防范提供重要依据。
瞬态面波具有速度快、能量强、适应性强和可靠性高的特点，使其在滑坡地质灾害勘察工程中发挥重要作用。
1.2 滑坡地质灾害的危害性滑坡地质灾害是指在山坡或者峭壁上由于重力作用使得坡体发生运动而引发的灾害。
这种灾害形式危害性极大，因为它可以直接摧毁房屋、道路、桥梁等建筑物，导致人员财物的严重损失。
滑坡还可能导致土石坍塌，形成堰塞湖，造成严重的次生灾害，危及更广泛的地区。
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6.一般场地勘察，测线应根据勘探线和勘探点布设 排列的布设:
1. 地形较平坦且不存在固定干扰源的场地 ，排列应沿测线布设； 2.地形起伏较大的场地 ，应调整排列方向 ，沿地形等高线 布设； 3.存在固定干扰源的场地 ，排列与激发震源和干扰源应布 设在一条直线 上 ，且激发震源和干扰源应在排列的 同一侧 ； 4.场地存在沟坎或处在建筑群中时 ，排列方向应规避干扰波影响； 5.其他场地排列应沿测线布设 。
二、基 本 规 定 1.采用多道瞬态面波进行勘察前，应收集相关资料 ，并应 包括下列主要
内容 ： 多道瞬态面波勘察任务委托书或勘察要求说明文件等； 已有场地工程勘察资料 ； 场地建筑物 、构筑物的平面图等资料 ； 场地及其邻近的干扰震源调查资料 。 2.采用多道瞬态面波进行勘察前，应制定勘察方案 ，并应 包括下列主要
五、资料处理和解释 六、成 果 报 告
面波勘察报告应根据任务要求 、工程特点和工程地质条 件等具体情况 编写，并应包括下列主要内容 ：
1、工程概况 ； 2、勘察 目的、任务要求 、所依据的技术标准以及勘察时间 和完成的工 作量 ； 3、工程场地的地形 、地貌 、地质特征和地球物理条件 ； 4、场地震动干扰背景及分析 ； 5、面波勘察工作包括方法技术原理、仪器性能、观测系统及 采集参数 选择，激震与接收方式，测线布设及工作质量保证措施等； 6、资料处理； 7、面波勘察成果分析解释 ； 8、结论与建议； 9、其他说明。
多道瞬态面波勘察技术规程
一、术语和符号 1.基阶面波 first-mode surface wave 多个传播模态中以第一阶振型传播 ，在各阶振型中速度最低 的面波。 2.高阶面波 high er-mode surface wave 多个传播模态 中以高阶振型传播的面波 。 3.面波频散 freq uency dispersion of surface wave 面波各频率组分具有不同的传播速度的现象。 4.频散曲线 d ispersion curve 频散波的波长与波速间关系的 曲线。 5.源检距 source off set 震源位置到检波器的距离 ，最大源检距指震源位置到最远检 波器的距离。 Vp 压缩波波速 ； VR 地层面波波速 ，也称瑞利波波速； Vs 剪切波波速 ；
多道瞬态面波
汇报提纲
面波简介 多道瞬态面波勘察技术规程 CMPCC共中心点互相关法 多道瞬态面波在工程勘察中的应用
面波简介
面波勘探，也称弹 性波频率测深，是国 内外近几年发展起来 的一种新的浅层地震 勘探方法。面波分为 瑞利波（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，集中于自由表 面，容易识别也易于 测量，所以面波勘探 一般是指瑞利面波勘 探。
面波频散曲线与钻孔数据对比分析
频散曲线解释 斜率、拐点、 疏密、回折、
工程空洞探查
有局部地质体存在 时频散曲线的形态较为 复杂，如存在溶洞、空 穴或软土层中裹夹有岩 块等的情况下，地下介 质性质的突然变化会改 变或影响面波的传播路 径，从而改变频散曲线 的形态。有空洞存的频 散曲线上呈现出多次重 复、曲线回折、深部无 面波信号等现象。如右 图可见测点未进入空洞 上方范围时，频散曲线 形态较正常，测点进入 空洞上方范围后，频散 曲线形态有明显的异常。
多炮集数据排列编辑
抽取CMPCC道集 按MASW算法拾取频散曲线集
设置速度初始模型 阻尼最小二乘法反演
反演结果中频散曲
否
线与拾取的频散曲
线拟合误差是否满
足要求Βιβλιοθήκη 是二维波速断面图面波在工程勘察中的应用
瑞利波的应用主要在以下几方面： 1．工程地震勘察 2．软地基加固效果的评价 3．岩土力学的原位测 4．地下空洞和掩埋物的测试 5．公路、高速公路机场跑道质量无损检测
采集要求 面波的接收应符合下列规定： 1、仪器应设置在无滤波状态 ，对定点仪器应设置各道增益 一致 ； 2、 记录长度应满足最大源检距基阶面波的采集需要 ； 3、记录的近震源道不应 出现削波，排列中不宜有坏道 ； 4、检波器安置的位置应准确 ； 5、检波器应与地面 （或被检测物表面） 安置牢固 ，并力求 埋置条件一
采集记录质量评价 1、对记录 中的削波和常规地震勘探中的坏道 ，在多道瞬态 面波勘察
中均应作为坏道处理。 2、对记录长度不满足采集最大源检距基阶面波的记录 ，应视为不合格
记录。 3、记录中的基阶面波应为强势波 ，否则应视为不合格记录 。 4、记录中非边道的相邻两道为坏道 ，应视为不合格记录。 5、记录中坏道数大于使用道数 10% 的记录，应视为不合格 记录。 6、发现不合格记录 ，应进行补测 。
结果。
四、现场采集
一般规定
1、多道瞬态面波排列布置应符 合下列要求 ： 采用线性等道间距排列方式 ，震源在排列的延长线上； 道间距应小于最小探测深度所需波长的二分之一 ； 偏移距的大小应满足勘探深度的要求 ； 排列长度应大 于预期面波最大波长的一半； 排列的中点应为面波勘探点 。
2、 多道瞬态面波激发震源应符 合下列规定 ： 震源频率与能量的选择应根据勘探深度确定 ，应满足面 波勘察的要
求； 震源可采用人工锤击 、机械冲击或爆炸等方式 ； 当勘探深度小于 20m 时，宜选择人工锤击 ；当勘探深度 为 20m
50m 时，宜选择落重或机械冲击激震；当勘探深度大 于 50m 时，宜选择爆 炸激震或其他大能量激震方式 。
现场试验
1、现场正式工作前应进行现场试验 ，试验范围应覆盖不同的地形地质 单元。
CMPCC
CMPCC法--滚动式观测系统
24道滚动 采集方式
黄色圆点：检波器点 青色圆点：炮点
CMPCC
日本的Hayashi和Suzuk（2004）仿照地震反射法多次覆盖数据采集技术，
提出了共中心点互相关道集（Common Mid Point Cross Correlation，
CMPCC）二维面波方法。
CMPCC法的优点 1)共中心点互相关（Common Mid Point Cross Correlation，CMPCC）思 想：与炮点无关，只与共中心点下方的地下介质有关，具有聚焦定向作用， 提高了横向分辨率； 2)叠加思想，随着炮点的增加，将极大地压制随机干扰，其各种频率成分 也将趋于稳定。
CMPCC 数 据 处 理 流 程
（2）波的合成：(振动合成)
当界面对纵横波的作用产生反、折、透射作用，会出现波的迭加干涉，转 换变异现象。则质点振动的合成将由不同种类型的波组合而形成的。
面波简介
如瑞利波则是由非均匀纵波和非均匀横波中的SV分量合成的P、SV组成， 勒夫波则是由非均匀纵波P和非均匀横波中的SH分量合成的。
（3）空间因素
致 ；检波器周围的杂草等易引起检波器震动之物应清 除；在风力较大条件下 工作，检波器应挖坑埋置；
6、检波器与电缆连接应正确 ，防止漏电、短路和接触不良等故障。 7、在面波勘察中应布置复测检查工 作，复测检查的工作量 不得少于总 工作量的 5% 。检查记录与原记录波形应相似 ，频散 曲线应一致 。 8、采集工作结束应及时进行数据存储与备份。
（1）波速因素
均匀半空间面波的形成有各种解释，各种观点都从不同角度的论述，较新 的观点是从波速度的变化观点论述。在均匀介质自由界面半空间传播，纵、横波 因为 VP>Vs 的缘故，它们总是分开且独立的传播。但在非均匀介质的自由半空 间的条件下，纵、横波在将发生反、透、折射，并产生变异转换的现象。从而形 成了非均匀的纵横波，其波速 （Vs＜Cs ） 。此时这些波的波速也在发生变异， 尤其是波在转换后产生变化和差异，（一般正常均匀介质中 VP>Vs ） ，在非均匀 介质的自由半空间的条件下可能出现Cs≥Cp。此时，则就可能出现变异的纵、横 波同时到达一个质点，质点的运动就会是一种合成，因而迭加为一种“新”的波 ，这就叫面波。
面波简介
瑞利波的形成
面波是十九世纪著名的物理学家瑞利最早发现并提出的，当体波在固体表 面 （或液体）或层间传播时，介质的质点之间由于惯性和弹性（液体中为重力） 的相互作用，就可能产生面波。由于质点间的惯性和弹性（重力）相互作用，惯 性力和弹性力使体波产生全反射和干涉作用，并在介质表面和层内传播，就形成 或派生出面波。
隧道地质勘查
风化分带 构造勘查
边坡勘察成果图
图中： 红色为全风化岩； 黄色为强风化岩； 绿色为弱风化岩； 兰紫色为微风化岩
（4）频率因素
在地表附近，非均匀纵波和非均匀横波合成瑞利波LR、勒夫波LQ 都是地震波中的低频成分。这与地表附近的介质特性有关，一般来说，地 表附近非均匀介质比较松散，速度比较低，对高频信号吸收很强烈，高频 信号损失严重。而地壳深部岩石坚硬速度高，高频成分损失较小。因此面 波在地面低频吸收衰减小的条件下，能够发育较好。
在地表附近非均匀纵波和非均匀横波的SV分量合成瑞利波LR。但 在地表附近和地表以下的界面，则非均匀纵波P和非均匀横波SH分量合成 LQ。勒夫波则在地下层间，并与两层介质的性质有关。在地下深部的界面 还有可能产生导波。
在各向均匀半无限空间弹性介质表面上，当一个圆形基础上下运动 时，由它产生的弹性波入射能量的分配率，即 体波占7%+26%、R波占 67%.
4、采集试验工作应符合下列规定 ：
应在场地选择有代表性的地段进行干扰波调查 ，采用展开排列方式 采集面波 ，根据基阶面波发育的强势段确定偏移距 、 道间距、排列长度和 记录长度 ，排列长度应与勘探深度相近 ；
应根据勘探深度的要求 ，确定适用频率的检波器
应根据采集记录进行频谱分析 ，确定满足勘探深度和分辨薄层需要 的最佳激震方式。
低频检波器； 3.同一排列检波器之间的固有频率差不应大于 O. l Hz ，灵 敏度和阻尼系数差不应