对缺失频段的瑞雷波频散曲线反演的误差分析

在实地勘测调查中获得的瑞雷波频散曲线具有先天的不完整性,存在部分频段受干扰或缺失等情况。通过分析频散曲线的敏感度,来说明地下不同深度地层的横波速度对不同频段数据的敏感程度。本文对一个层状介质模型的频散曲线分别截取1~30Hz,11~100Hz,1~10Hz及41~100Hz的正演数据用于反演,误差分析表明:当丢失敏感区域数据时,反演得到的对应层的速度误差较大;若获得完整的敏感区域数据,可以提高反演精度。这个结果在实地勘测调查中,有利于对数据采集的侧重点。     

瞬态瑞雷波技术在尾矿库工程勘察中的应用

瞬态瑞雷波法是目前面波勘探应用较多的一种,由于与常规的地震勘探相比具有对现场场地要求不高、激振信号易于激发、有效信号能量强和容易识别、不受各不同速度地层的相处位置的影响而得到广为应用。本文从瞬态瑞雷波法的原理入手,通过两个应用实例,介绍了将该方法与其他方法配合应用于尾矿库勘察可达到较好的效果。     

瑞雷波频散曲线的分模态提取与联合反演

瑞雷波在层状介质中传播具有频散特性,利用地震记录中的面波信息,提取面波的频散曲线,反演可以建立近地表的横波速度结构模型.本文建立了一个理论地质模型,理论合成面波地震记录,研究了频率波数域中而波频散曲线的分模态提取,并利用等厚分层阻尼最小二乘反演方法对面波各模态的频散曲线进行了分模态反演和联合反演.反演结果表明:瑞雷波基阶频散曲线的浅层(＜10m)反演结果与理论模型吻合最好,一阶高阶频散曲线在15～30m的反演结果与理论模型吻合最好,联合反演在整个深度范围内都可以很好的吻合理论模型,且反演结果的相对误差要低于分模态反演.     

瞬态瑞雷波法在泉州某公路路基检测中的应用

泉州某公路路基检测主要采用了多道瞬态瑞雷波法.为减少人为误差工,采用了相移法以及线性反演.与钻孔资料对比表明,效果令人满意;相移法及线性反演,减小了人为误差,处理过程稳定,计算速度相比人机交互方式有了很大的提高.     

瞬态瑞雷波法在工程检测中的应用

将瞬态瑞雷波法应用于高速公路工程检测,充分发挥了其简便可行,经济合理的优点,现场试验表明,瞬态瑞雷波法在地基液化势判别及强夯,挤密碎石桩等地基处理检测中,与标贯常规检测方法相比,具有较好的一致性,适宜于高速公路工程检测中推广应用,此外,应在两个方面加大研究力度,一是优化反演方法,二是多分量勘探方法的探索。     

路基压实度的瞬态瑞雷波检测法

讨论了运用瞬态瑞雷面波进行路基压实度检测的基本技术原理，通过室内试验，建立了瑞雷波速与压实度之间的关系模型，与常规检测方法比较表明，两者一致性较好，工程应用实例说明所得频散曲线很好的反映了路基的压实情况．     

基于模式分离的瑞雷波频散曲线的计算

为了计算出更准确的瑞雷波频散曲线,利用F-K法分离相邻两道地震记录中所需模态瑞雷波的频散曲线,能较好地避免各模式波的相互影响。用相移法和S变换计算三层层状模型的瑞雷波频散曲线,并与理论值对比分析可知:相移法能较准确地提取多道地震记录中瑞雷波的频散曲线;利用S变换计算F-K分离后的所需模态瑞雷波的频散曲线,能有效地提高计算精度。在实际算例中验证了该方法的准确性。     

瞬态瑞雷波在工程勘察中的应用

利用瑞雷面波的频散特性,在地表科学、快速、准确地测试出有效地质信息是可行的一种方法手段。本文介绍了以实测瞬态瑞雷波数据为基础,通过采用遗传算法全局非线性反演处理,对比钻探获取的地质信息,凸显了瑞雷波在工程勘察中查明地层速度、覆盖层厚度及重要地质现象（充填型溶洞、串珠状溶洞、碳质岩等）所取得的实际效果,并从瑞雷波曲线特征（频散特性、“之”字形拐点和曲率变化的位置）及反演真速度的大小等物性参数的角度出发,提出了瑞雷波分析的几个具体依据,强调了在应用瑞雷波法过程中需要重视的几个方面。     

瑞雷波在探测地下防空洞的应用研究

瑞雷波作为一种新的地球物理勘探手段,已经在各个方面得到了广泛地应用。瑞雷波勘探的方法主要有两种,即瞬态法和稳态法。瞬态法因其施工方便、快捷得到了广泛应用。本文介绍了瞬态瑞雷波法探测地下防空洞的基本原理,提出了一种改进的方法。该方法利用相邻道的同一频率的瑞雷波的相位差,计算出该频率的瑞雷波在相应的勘探深度下的平均波速。在探测防空洞时,该方法比其它的方法具有明显优点,即施工方便,并能在一条测线的范围内准确清楚地看到频散曲线的跳跃,从而判断出防空洞的位置。通过一个具体勘探实例,验证这一方法的探测效果。     

瑞雷波法在灰岩工程中的应用

瑞雷波勘探技术是一种高新技术,在岩土工程中有广泛的应用前景。本文介绍了瑞雷波原理和特点,并对多道瞬态面波法结合具体的岩溶体探测和第四系化学沉积钙华层的划分工程实例,探讨瑞雷波法在解决灰岩工程中应用效果。以及面波速度映像成图对岩溶体探测起到了全面追溯和对比作用,进行了分析研究。     

成层地基的Rayleigh波特征方程的解法

本文推导了成层地基的Rayleigh波特征方程及相应的位移和应力分布计算公式。分析了R波特征方程的数值运算特点。结果表明,采用常规的求解方法难以得到可靠的结果。文中提出了一种既能克服数值计算困难又具有快速运算功能的Raylielgh波特征方程求解方法,并编制了相应的计算机程序。通过算例验证了该方法的精确性和实用性。     

Rayleigh面波法原理的数值模拟

本文利用有限单元法建立了平面内地基的动力刚度矩阵，可用于计算匀质和非匀质土的动力响应．利用动刚度法，本文计算分析了复杂地基中地质表面点的竖向位移Ｗ１（ｋ）与波数ｋ，以及表面位移相位角与水平距离Ｘ的变化关系，并进一步用此讨论Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波法所测相速度及弥散曲线的可靠性和精确性．     

考虑高阶模态时SASW法的反演

成层地基中的Ｒａｙｌｅｉｇｈ波存在多个模态．通常假定实测Ｒａｙｌｅｉ吵波弥散曲线为基模态［２，３］，然而对一般成层地基来说有时高阶模态的作用占主导地位．因此在利用表面波频谱分析法（即ＳＡＳＷ法）反演地基参数时，有必要考虑高阶模态的影响．本文通过轴对称情况下成层地基表面竖向位移解的Ｒａｙｌｅｉ沙波项，分析ＴＲａｒｌｅｉｇｈ波各模态所占能量的相对大小，并提出用Ｒａｖｌｅｉｓｈ复合波的复合弥散曲线来模拟实测弥散曲线，从而给出了考虑高阶模态作用时ＳＡＳＷ法的反演方法．     

有障碍物地基瑞利波频散曲线的特征研究

针对有障碍物地基瑞利波频散曲线难以准确识别的困难,采用有限元方法计算得到半空间地基中位移时域曲线,并将其转化为瑞利波的频散曲线,分析了半空间地基存在污水管道情况的瑞利波频散曲线特征。结果表明,位于障碍物前面的接收信号有反射波,而障碍物后面则基本没有反射波存在;传感器的位置和间距对计算的结果有较大影响。研究成果可为频散曲线的确定及地下障碍物的探测方法研究提供参考。     

黏弹性层状介质中瑞雷波的本征值求解

为解决黏弹性层状介质中瑞雷波本征值求解中的漏根问题,提出了一种新的求解方法.通过分析以往方法中漏根和多根的原因,提出采用一系列初值虚部进行搜根后将结果合并,并去掉虚部大于实部的根.由此给出了本征值求解的流程图,在实例计算中采用此方法成功求解了黏弹性层状介质中瑞雷波的本征值.结果表明,在利用该方法在求解过程中不存在漏根和多根问题.在黏弹性层状介质中瑞雷波的本征值求解时采用搜根初值加密并剔除虚部大于实部的根的方法可以有效避免漏根和多根问题.     

瑞雷面波勘探法的资料处理与解释

瑞雷波常称为面波。瑞雷面波勘探方法是一种新型的地球物理勘探方法,是近期发展起来的一种浅层工程地球物理新方法。瑞雷面波勘探法最基本的理论是其频散特性。当介质为半无限弹性介质时,在自由空间和弹性介质分界面上将会出现一种波,这就是瑞雷波。面波勘探法主要有稳态法和瞬态法,两种勘探方法的区别在于震源不同,前者是以一单频率的瑞雷波来获取速度曲线,而后者需要分析叠加在一起的瑞雷波。两种方法最后得到的结果相同,但实现的技术路径截然不同,表现出各自的特点。     

矿用瑞利波多频自检装置的设计

针对矿用瑞利波探测仪的实际自检需求,在不增加额外的自检辅助设备、供电电源、接口的条件下,利用原有接插件的电源输出和信号输入端口,设计了适合仪器使用的自检装置.电路设计按照测试软件要求,根据不同检测项目要求,输出所需的检测信号.通过对装置输出信号的幅值、频率、失真度进行测试,和与仪器连接后按自检项目逐个进行测试,结果表明多频自检装置满足瑞利波探测仪的自检要求.     

瑞利面波最大模频散曲线的反演解释方法

讨论了高阶模态面波位移幅度占优势并由于高阶模态面波的影响、难以提取完整的基阶模态面波的频散曲线的情况下,利用"最大模"频散曲线进行反演解释的必要性.对软夹层型和地表为高速层两种高阶模态面波位移幅度较强的地层结构的理论和实测"最大模"频散曲线进行反演研究,获得了比仅利用基阶模态面波解释更好的效果.同时还讨论了初始模型建立和反演方法等问题.     

浅层地震多阶模态瑞利面波的位移幅度特征

研究了地层速度随深度递增型、地层中有硬层或软夹层型、表层为高速的公路型等4种地层结构在15 m深度内,瑞利面波各阶模态的位移幅度分布特征、多阶模态面波的理论频散曲线特征以及不同地层结构上的"最大模"面波频散曲线的特征.这些特征的研究有助于提高面波资料解释的准确性,在高阶模态面波占优势时,判断地层结构的类型,设计合适的反演初始模型,并有助于利用多阶模态瑞利面波解决复杂的地质问题.