多道瞬态面波探测实验报告

同济大学四平路校区文远楼前防空洞多道瞬态面波探测实验报告

海洋与地球科学学院地球物理系

指导老师：吴健生赵永辉

小组成员：刘佳叶何文俊马驰

2011年6月

目录

1. 目的

2. 原理

3. 仪器介绍

4. 野外实施

5. 数据处理

6. 保证质量措施

7. 问题对策

8. 结论分析

9. 体会展望

10. 参考文献

摘要:利用多道瞬态面波探测方法，测定不同频率的面波速度VR，达到了解同济大学四平路校区黑松林斜坡地下的情况。

关键词:面波探测黑松林斜坡

1.实验目的

通过人工地震资料的采集、处理的方法对同济大学四平路校区黑松林斜坡进行勘察。要求勘探出黑松林斜坡地下的情况。

2. 实验原理

面波分为拉夫波和瑞利波。本实验主要应用的是瑞利波。同一频率的面波的相速度在水平方向上的变化反映出地质条件的横向不均匀性；不同频率的面波的相速度的变化则反映了地下介质在深度方向上的不均匀性。

通过测定不同频率的面波速度VR ，即可达到了解地下地质构造的目的。

3. 仪器介绍

4. 野外实施

4.1 实验区概况

试验区域位于同济大学四平路校区文远楼前，入口朝北，由于无法进入内部，初步估测该防空洞在平面上呈长方形。实验区上部覆盖种有草皮的土壤层，堪探时土壤较湿润。

4.2 野外布线

此次实验本小组总布线条数为2条，布线方向为南北向。我们根据实验场地具体情况，在防空洞入口边缘布下了第一条线，在第一条线西侧距离为3米处布下第二条线。在实验过程中，炮点距为1米，检波器间距为1米，检波器每次向北移动距离也为1米。进行人工激发时，我们在每点处各激发两次并采集数据，总共得到数据14组。

4.3

野外操作

1. 排线，布检波器

2. 人工激发

3. 采集数据并作记录

5. 数据处理 5.1 频散点图

关于频散曲线不同取点后的对比

5.2 数据处理及结果分析

第一道测线：

分析：

1. 从图中我们可以看出在5.5米处深度一米到两米之间出现一个“之”字形(锯齿状)异常反映地下介质的分界面，对应防空洞通道入口处顶部。

2. 测线约6.5米深度约2米的地方出现一个高速度异常区，此处对应入口处门梁上部。

3. 7米处深度1-2米出现一个“之”字形(锯齿状)异常吾组猜测为进门后并非为直通道，而是存在一个拐角，大约转向西边。

第二道测线：

分析：实际实验处理结果如上图，在5-6米之间深度约2-5米出现低速异常，在浅层未发现明显异常。

6. 保证质量措施

1.在每点处激发两次，采集两组数据。

2.人工激发时尽量消除铁板震动的影响。

3.与高密度电法探测结果进行核对。

通过比较可以看出，对于顶部的埋深与面波结果有差异，可能是我们的测线1靠近入口，入口处一般深度较浅的原因。

7. 遇到的问题及对策

问题1：在采集数据时，第一道检波器接收的能量远远小于第二道。

对策：放弃第一道数据，使用剩余数据。

第一道检波器剔除前后的差别

8. 结论分析

在5.5米处深度一米到两米之间出现一个“之”字形(锯齿状)异常对应防空洞通道入口处顶部。测线约6.5米深度约2米的地方出现一个高速度异常区，此处对应入口处门梁上部。在与高密度电法的图像比较中可以看出，对于顶部的埋深与面波结果有差异，可能是我们组的测线1靠近入口，入口处一般深度较浅的原因。

由于能力有限，尚有几个问题为未解决：1.第二道波接受能量远远强于第一道;

2.频散图有小部分异常。

9. 体会和展望

在实验中，我们学会了如何操作WZG-6A波速测试仪，使用Surface Wave Sounding软件和初步处理数据，对地球物理勘探有了初步了解，对以后的学习有了更明确的认识，同时也增强了小组内成员的合作意识。

同时我们也明白了，实验过程中可能出现各种问题，实验前不可能都想到，老师也不可能都帮忙解决掉，所以一定要学会随机应变，尝试运用自己所学解决问题。

由于实验中还有问题尚未解决，我们会在后续工作中加以解决。

10. 参考文献

1．《瞬态面波勘探的探测原理和工程应用》地质勘察与设备网

2．《面波勘探技术分析》彭小华

3．建筑设计—同济文远楼详细解析