折射波的現(xiàn)場(chǎng)工作方法與技術(shù)ppt

1、3.2折射波的現(xiàn)場(chǎng)工作方法與技術(shù)本節(jié)內(nèi)容提要：本節(jié)內(nèi)容提要：一、關(guān)于測(cè)線的設(shè)計(jì)：二、折射波的觀測(cè)系統(tǒng)：1）單支時(shí)距曲線觀測(cè)系統(tǒng)：2）相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)：3) 追逐時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)：4）雙重相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)：三、折射波法現(xiàn)場(chǎng)工作中O1O2距離的選擇： 在折射波法的工程勘察中，除了要選擇地質(zhì)構(gòu)造和區(qū)域地球物理場(chǎng)的條件外，選擇合理的現(xiàn)場(chǎng)工作方法和較先進(jìn)的資料解釋方法，也是提高工程地震勘察精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 與反射波法的工作程序相同，在完成生產(chǎn)任務(wù)地過(guò)程中，按主次先后、內(nèi)外業(yè)結(jié)合以提高工作效率和保證記錄質(zhì)量。一、關(guān)于測(cè)線的設(shè)計(jì)：一、關(guān)于測(cè)線的設(shè)計(jì)： 為了達(dá)到工程地震勘察的目的，把檢波器按一定的排列方式布置在地

2、表，預(yù)先測(cè)量好的一條測(cè)線上（使用這條測(cè)線兩端的經(jīng)緯度，都能夠把測(cè)線花在地質(zhì)圖上）。在這里我們介紹一些測(cè)線布置的原則、長(zhǎng)度的計(jì)算方法。 1)測(cè)線的布置原則： 在工作區(qū)內(nèi)布置測(cè)線、測(cè)網(wǎng)是施工前一項(xiàng)很重要的工作。測(cè)線的布置，要遵循三原則：a)主測(cè)線測(cè)線力求是直線，盡量避開(kāi)較地形起伏、變化較大德地段，環(huán)境復(fù)雜的居民區(qū)和農(nóng)田、河網(wǎng)的地表不均勻地段。 b)主測(cè)線應(yīng)盡量與預(yù)計(jì)的構(gòu)造線的走向垂直，并盡量設(shè)置通過(guò)和連并鉆孔、波速側(cè)孔、和其它物探方法的資料，以利于地震剖面資料的分析、對(duì)比解釋。（c)測(cè)線覆蓋全測(cè)區(qū)，分布均勻、合理。測(cè)線的長(zhǎng)短和測(cè)線的密度可按勘察的精度而定。若尋找地下空洞、構(gòu)造、掩埋物等時(shí)，道間距和

3、線間距都不能超過(guò)它們的空間尺度。二、折射波的觀測(cè)系統(tǒng)：二、折射波的觀測(cè)系統(tǒng)： 縱測(cè)線的折射波的觀測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)工區(qū)的地震地質(zhì)條件、勘察精度及資料解釋的要求，可有四種選擇：?jiǎn)沃r(shí)距、相遇時(shí)距、雙重相遇時(shí)距、追逐時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)。1）單支時(shí)距曲線觀測(cè)系統(tǒng)：在O1點(diǎn)激發(fā)，第一個(gè)排列的長(zhǎng)度應(yīng)該等于炮間距O1O2長(zhǎng)度的1/2得到一條時(shí)距曲線。移動(dòng)排列，在O2 激發(fā)可以得到另外一條時(shí)距曲線。炮點(diǎn)不動(dòng)再向前移動(dòng)一個(gè)排列，再激發(fā)一次。在每個(gè)激發(fā)要激發(fā)兩次。得到兩條時(shí)距曲線，則一個(gè)激發(fā)點(diǎn)下的法線可由兩個(gè)截距時(shí)間來(lái)確定，取兩次的平均值精度會(huì)較高。 這種方法，比較適合在界面平緩、埋藏較淺構(gòu)造簡(jiǎn)單地地區(qū)工作。工作效率很高，

4、精度也能滿足需要。在初勘階段和高速公路、鐵路路基勘察中經(jīng)常使用。圖右邊的是綜合平面圖。圖圖 折射波單支觀測(cè)系統(tǒng)折射波單支觀測(cè)系統(tǒng)2）相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)： 當(dāng)界面埋藏深度、傾角或起伏較大時(shí)，使用單支時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)就會(huì)造成較大偏差，必須改用相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)。 這種觀測(cè)系統(tǒng)是在排列的兩端，O1O2各激發(fā)記錄一次，得到兩支相遇時(shí)距曲線.S1、S2，把它們畫(huà)在同一張時(shí)距曲線圖上，其中S1 對(duì)應(yīng)了界面BE 的狀態(tài)，而S2 是對(duì)應(yīng)了界面AC的狀態(tài)。其中BC 段是兩支時(shí)距曲線的相遇公共段?？梢哉f(shuō)，S1 和S2著兩 段時(shí)距曲線，是從不同方向、角度反應(yīng)了同一段地質(zhì)界面的狀況。這樣得到界面的信息會(huì)更全面、更可靠精度也會(huì)

5、提高。 使用相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)階段就應(yīng)該對(duì)分界面的速度比和埋深都應(yīng)該有所了解，才能設(shè)計(jì)合適地相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，則可能會(huì)出現(xiàn)時(shí)距曲線沒(méi)有相遇段，或者相遇段太短而失敗。 在排列兩端激發(fā)，得到的時(shí)距曲線記錄可能不會(huì)相同，主要是檢波器在不同方向上，對(duì)折射波的接收響應(yīng)是不相同地。3)追逐時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)： 當(dāng)相遇時(shí)距曲線沒(méi)有或者相遇段很小時(shí)，或是需要了解彎曲界面是否出現(xiàn)透射波的干擾時(shí)，將使用追逐時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)。 這種觀測(cè)系統(tǒng)，是在相遇觀測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在O1 激發(fā)后排列不移動(dòng)，在測(cè)線相反方向的一定距離找到O2，在O2 激發(fā)一次并記錄。這樣就會(huì)構(gòu)成圖示的追逐時(shí)距曲線。 追逐時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)

6、由兩種主要用途。其一是補(bǔ)充近炮點(diǎn)的折射波時(shí)距曲線的不足。其次可以判斷彎曲界面是否出現(xiàn)穿透波。如果沒(méi)有穿透波，則兩次激發(fā)的兩條時(shí)距曲線相互平行，否則時(shí)距曲線不平行，則表示界面產(chǎn)生了穿透現(xiàn)象。 激發(fā)點(diǎn)O2 的/位置選擇是十分重要的，在完成第一種任務(wù)時(shí)O1O2的距離一定要比盲區(qū)距離大，否則不能達(dá)到目的。在執(zhí)行第二項(xiàng)時(shí)O1O2的長(zhǎng)度不應(yīng)該大于界面的埋藏深度。第二次激發(fā)的放藥量應(yīng)該大于第一次。否則，追加觀測(cè)的記錄質(zhì)量不能得到保障。4）雙重相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)： 在三層以上、地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)工作，或者對(duì)一些地段的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核檢查時(shí)，往往要使用雙重觀測(cè)系統(tǒng)。如圖所示。這種觀測(cè)系統(tǒng)是在相遇觀測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)

7、上，又進(jìn)行了兩次追逐觀測(cè)。進(jìn)行雙重相遇觀測(cè)時(shí)，首先要在在O1、O2兩點(diǎn)激發(fā)，得到兩條相遇時(shí)距曲線S1、S2。整個(gè)排列不動(dòng)，再O1、O2一定距離的O3、O4，增加藥量各激發(fā)一次，再得到一組相遇時(shí)距曲線S3、S4。這種觀測(cè)系統(tǒng)，實(shí)際上是相遇觀測(cè)系統(tǒng)和追逐觀測(cè)系統(tǒng)的組合。在實(shí)際工作中S1、S2 互換時(shí)間T1應(yīng)該是相等的。而S3、S4 的互換時(shí)間大T2因?yàn)榧ぐl(fā)點(diǎn)相距太遠(yuǎn)，地質(zhì)條件變化可能造成差異，但互換時(shí)間不應(yīng)大于5ms 以上。O1O3、O2O4的距離的選擇，要根據(jù)追蹤的目的層和層速度而定。一般應(yīng)該和目的層的計(jì)算方法可以大致算出。 這種方法的工作效率比較低，但可以利用追加觀測(cè)的時(shí)距曲線平行的特點(diǎn)，將遠(yuǎn)

8、處激發(fā)的時(shí)距曲線平移到近激發(fā)點(diǎn)的時(shí)距曲線上，從而彌補(bǔ)了近炮點(diǎn)激發(fā)造成時(shí)距曲線的不足。這樣可以提高觀測(cè)精度，也可以解決多層界面的復(fù)雜問(wèn)題。三、折射波法現(xiàn)場(chǎng)工作中O1O2距離的選擇： 當(dāng)測(cè)線長(zhǎng)度確定后，排列長(zhǎng)度，就是最后必須要確定的觀測(cè)參數(shù)。測(cè)線實(shí)際長(zhǎng)度和地形圖量出來(lái)的距離，在地形平坦接近水平時(shí)，是大致相等，若地表面有一定坡度時(shí)，實(shí)際的測(cè)線長(zhǎng)度要大于地形圖量出來(lái)的長(zhǎng)度。O1O2的長(zhǎng)度與測(cè)線的比值，就是測(cè)線觀測(cè)排列的次數(shù)測(cè)線觀測(cè)排列的次數(shù)。測(cè)線長(zhǎng)度要根據(jù)和地面的傾角進(jìn)行校正的。并和勘察目的層的深度、界面兩側(cè)的速度比速度都是密切相關(guān)的。O1O2的長(zhǎng)度是怎樣來(lái)確定的？在這里簡(jiǎn)單介紹三者的關(guān)系（測(cè)線長(zhǎng)度、

9、目的層的深度、速度）（1）O1O2的距離應(yīng)該包括臨界距離Xc 。 在單邊觀測(cè)系統(tǒng)時(shí)，O1O2 的長(zhǎng)度應(yīng)該等于X + Xc 。若是相遇觀測(cè)時(shí)， 為了在解釋中能夠較精確確定第二層介質(zhì)的速度，要保證X （資料解釋長(zhǎng)度）必須有一定的長(zhǎng)度。CXXXOO221（2）再用公式估算O1O2長(zhǎng)度時(shí)，還可以簡(jiǎn)略使用下式：表2.2.1給出了K =V1/ V2 K分別等于： 0.40 、0.45 、0.50 、0.55 、0.60 所對(duì)應(yīng)于各種基巖埋藏深度h 和 Xc 、X 的對(duì)應(yīng)數(shù)值表。(3)當(dāng)界面水平多層介質(zhì)時(shí)，O1O2長(zhǎng)度的確定需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析和計(jì)算.現(xiàn)以三層介質(zhì)模型為例。此時(shí)，可以把三層介質(zhì)化成兩層結(jié)構(gòu)進(jìn)行

10、處理?？墒褂孟率鲫P(guān)系式：KKhXXXXC1142利用上式，由給定的V1、V2、h1、h2可以求取V2。然后以V2為兩層結(jié)構(gòu)的上層，下層的速度為V3，埋藏深度為H的兩層介質(zhì)來(lái)討論。用K = V2 / V1的關(guān)系，可有：2212VhhVHKkhhVV1112132KKhh11VV2132、如圖所示，試求折射波相遇觀測(cè)的測(cè)線長(zhǎng)度？ （一）對(duì)于V1/V2 界面：（二）求第一、二層介質(zhì)的平均速度V2mhXc3053.120800200080020002177. 02 . 05010; 4 . 020008002221VVhhKsmV/1500200077. 0216815004500150045001022cX（三）從以上計(jì)算可知： 在X = 30 m 以內(nèi)初至是直達(dá)波。在30170m 是V1/V2 界面折射波的初至區(qū)，170米以外是V2 /