多道瞬態(tài)面波勘察規(guī)范

多道瞬態(tài)面波勘察規(guī)4總則4.1應(yīng)用條件勘察對象與周圍介質(zhì)應(yīng)存在明顯物性（速度）差異.勘察目標(biāo)體尺寸,相對于埋藏深度應(yīng)具有一定的規(guī)模.目標(biāo)體的物性異常能從干擾背景中清晰分辨出.場地條件滿足開展面波勘察的要求.面波勘察方法滿足任務(wù)的目的要求.4.2應(yīng)用領(lǐng)域探查覆蓋層厚度，劃分松散地層沉積層序；探查基巖埋深和基巖面起伏形態(tài)，劃分基巖的風(fēng)化帶；探測構(gòu)造破碎帶；探測地下隱埋物體、古墓遺址、洞穴和采空區(qū)；探測地下非金屬管道；探測滑坡體的滑坡帶和滑坡面起伏形態(tài)；地基動力測試，地基加固效果檢驗(yàn)、評價等。4.3應(yīng)用能力普遍采用5-K變換法提取瑞雷面波、多道加權(quán)平均或直接從5-K域獲取的頻散曲線作為該排列的中心點(diǎn)處頻散曲線，采用阻尼最小二乘法反演橫波速度，從而降低了瑞雷波法探測的縱橫向分辨率。無法探測小規(guī)模和局部異常，難以滿足高精度探測的要求。5工作設(shè)計5.1工作任務(wù)應(yīng)根據(jù)主管部門或委托方下達(dá)的任務(wù)書或有關(guān)合同（協(xié)議）明確工作任務(wù)與技術(shù)要求，確定項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，編寫設(shè)計書。工作任務(wù)書容應(yīng)包含以下容：工程名稱、工程地點(diǎn)、工程編號及圍；要求提交的成果資料和期限；工作區(qū)的地形、地貌及地質(zhì)概況；與任務(wù)有關(guān)的已知地質(zhì)資料及地形圖。5.2資料收集與踏勘現(xiàn)場探勘應(yīng)包括以下容：測區(qū)地形、地貌、交通及工作條件；核對已收集的地質(zhì)、物化探及測繪資料；設(shè)計書編寫之前應(yīng)由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織收集和分析工區(qū)有關(guān)資料，包括以下容：場地的巖土工程勘察資料場地建（構(gòu)）筑物的平面圖等；場地及其臨近的干擾震源；有關(guān)的地質(zhì)、鉆探、物探及其他技術(shù)資料5.3方法有效性試驗(yàn)野外施測之前，必須進(jìn)行方法的有效性試驗(yàn)工作；試驗(yàn)工作應(yīng)根據(jù)測區(qū)具體的地質(zhì)條件、地貌單元規(guī)定，每種條件下不少于1個試驗(yàn)面波點(diǎn)；試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)布置在有代表性的地段上，與生產(chǎn)測線重合，并通過已知地質(zhì)資料的地段、試驗(yàn)成果作為生產(chǎn)成果的一部分；試驗(yàn)工作遵循從簡單到復(fù)雜、試驗(yàn)因素單一變化的原則。測線與觀測系統(tǒng)的選擇應(yīng)結(jié)合探測目的和已知資料，通過試驗(yàn)確定觀測系統(tǒng)布置方式、采集參數(shù)和激發(fā)方式?，F(xiàn)場工作應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)視探測對象布置成測線或測網(wǎng)；多道接收時，測線應(yīng)呈直線布置；應(yīng)采用向前滾動觀測方式，滾動點(diǎn)距應(yīng)滿足橫向分辨率要求；測點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)探測任務(wù)和現(xiàn)場條件確定，每條測線上不得少于3個測點(diǎn)。觀測系統(tǒng)以激振點(diǎn)分類可分為單端激振法和雙端激振法；以排列移動方式分類可分為全排列移動、半排列移動和根據(jù)勘探點(diǎn)間距移動排列的方法。根據(jù)勘察目的、要求、地形地質(zhì)與地球物理?xiàng)l件應(yīng)合理選用觀測系統(tǒng)，并應(yīng)符合下列要求：所選用的觀測系統(tǒng)，應(yīng)保證主要目的層的連續(xù)追蹤；簡單地質(zhì)地形條件應(yīng)采用單端激振法，復(fù)雜地質(zhì)地形條件下應(yīng)采用雙端激振法。5.5設(shè)計書編寫5.6設(shè)計書審批儀器設(shè)備6.1主要儀器設(shè)備鑒于目前市場地震儀器類型較多,性能各異,多道瞬態(tài)面波勘探應(yīng)使用多道數(shù)字地震儀器及垂直方向速度型檢波器.儀器設(shè)備性能要求儀器放大器的通道數(shù)不應(yīng)少于12通道。采用的通道數(shù)應(yīng)滿足不同面波模態(tài)采集的要求；6.2.2儀器放大器的通頻帶應(yīng)滿足采集面波頻率圍的要求，通頻帶低頻端不宜高于0．5Hz，高頻端不宜低于4000Hz；6.2.3儀器放大器各通道的幅度和相位應(yīng)一致：各頻率點(diǎn)的幅度差在5％以，相位差應(yīng)不大于所用采樣時間間隔的一半；6.2.4儀器采樣時間間隔應(yīng)滿足不同面波周期的時間分辨，保證在最小周期采樣4至8點(diǎn)；儀器采樣時間長度應(yīng)滿足在距震源最遠(yuǎn)通道采集完面波最大周期的需要；6.2.5儀器動態(tài)圍不應(yīng)低于120dB，模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)的位數(shù)不宜小于16位。用于多道瞬態(tài)面波采集的檢波器應(yīng)符合下列要求：1垂直方向的速度型檢波器；2檢波器的自然頻率應(yīng)滿足采集最大面波周期（相應(yīng)于勘察深度）的需要，巖土工程勘察宜用自然頻率不大于4．0Hz的低頻檢波器；3檢波器之間的自然頻率差不應(yīng)大于0．1Hz，靈敏度和阻尼系數(shù)差別不應(yīng)大于10％；檢波器按豎直方向安插，應(yīng)與地面（或被測介質(zhì)表面）接觸緊密。用于多道瞬態(tài)面波的震源應(yīng)符合下列要求：根據(jù)任務(wù)目的的不同,選擇符合要求的大錘、重錘或炸藥震源激發(fā)；震源的選擇需滿足勘探所需的頻率及激發(fā)能量的要求，同時需滿足多次激發(fā)的一致性；地震儀的檢查和檢驗(yàn)儀器設(shè)備的使用和保養(yǎng)7野外數(shù)據(jù)采集7.1生產(chǎn)性試驗(yàn)現(xiàn)場正式工作前，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)工作。在地質(zhì)地形條件復(fù)雜的工區(qū)，試驗(yàn)工作應(yīng)充分，試驗(yàn)工作量宜控制在預(yù)計工作量的5％。試驗(yàn)工作應(yīng)包括下列主要容：儀器設(shè)備系統(tǒng)的頻響與幅度的一致性檢查，應(yīng)符合下列要求：1）儀器各道的一致性檢查：將儀器輸入端各道并聯(lián)后接人信號源，采集與工作記錄參數(shù)相同的記錄并存儲，利用軟件分析頻響與幅度的一致性；2）檢波器的一致性檢查：選擇介質(zhì)均勻的地點(diǎn)，將檢波器密集地安插牢固，在大于10m外激振，采集面波記錄并存儲，利用軟件分析頻響與幅度的一致性；3）儀器通道和檢波器的頻響與幅度特性，在測深需要的頻率圍應(yīng)符合一致性要求。采集試驗(yàn)工作應(yīng)符合下列要求：1）干擾波調(diào)查，在工區(qū)選擇有代表性的地段進(jìn)行干擾波調(diào)查，干擾波調(diào)查應(yīng)通過展開排列采集的方式進(jìn)行。采集面波在時空域傳播的特征，根據(jù)基階面波發(fā)育的強(qiáng)勢段確定偏移距離、排列長度和采集記錄長度，一般展開排列長度應(yīng)與勘察深度相當(dāng)；2）檢波器頻率的選擇應(yīng)根據(jù)勘察深度要求，利用f二VR/入R和H-1/2入R估算選用的檢波器頻率,式中：f-檢波器的頻率；uR—地層面波速度；入R—波長；H—探測地層的深度；對現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行頻譜分析,在頻帶寬度滿足勘探深度和分辨薄層的前提下確定最佳激振方式。通過以上試驗(yàn)工作，確定滿足勘察目的和精度要求的采集方案、采集參數(shù)和激振方式。7.1.4在具有鉆孔資料的場地宜在鉆孔旁布置面波勘察點(diǎn)，取得對比資料。測線（網(wǎng)）布置及工作量工作在地形較平坦的工區(qū)，測線布置可根據(jù)任務(wù)書布置，面波排列宜與測線相重合布置。在地形起伏較大的工區(qū)，面波排列可不與測線重合，宜結(jié)合地形等高線取平坦段布置。在滑坡體、泥石流等勘察項(xiàng)目中，測線布置宜沿主滑方向平行布置，適當(dāng)布置橫向聯(lián)絡(luò)線。在巖溶、土洞或采空區(qū)勘察項(xiàng)目中，測線間距應(yīng)小于被調(diào)查對象的尺寸，發(fā)現(xiàn)異常，在異常點(diǎn)（帶）布置垂直測線，重點(diǎn)勘察項(xiàng)目可采取布置網(wǎng)格線的方案。構(gòu)造破碎帶勘察，測線布置應(yīng)與構(gòu)造走向相垂直；古河床調(diào)查，測線應(yīng)垂直古河床方向。地基加固效果檢驗(yàn)，應(yīng)在加固前后采取測點(diǎn)、測線位置不變的原則。面波排列的中點(diǎn)為面波勘探點(diǎn)，面波勘探點(diǎn)間距的布置應(yīng)根據(jù)勘察階段、場地地質(zhì)地形條件的復(fù)雜性以及勘察目的和精度綜合考慮。面波排列方式應(yīng)遵循以下要求：面波排列的長度不應(yīng)小于勘探深度所需波長的二分之一；在場地存在固定噪聲源的環(huán)境中工作，應(yīng)使面波排列線的方向指向噪聲源，并布置激振點(diǎn)與固定噪聲源在面波排列的同側(cè)，干擾震源波不得構(gòu)成對面波排列線的大角度傳播；3在地表存在溝坎及在建筑群中進(jìn)行面波勘察時，面波排列線的布置應(yīng)考慮規(guī)避非震源干擾波的影響。7.3陸域地震7.3.3多道瞬態(tài)面波勘探多道瞬態(tài)面波的接收應(yīng)遵循下列原則：儀器應(yīng)設(shè)置在全通狀態(tài)，對定點(diǎn)儀器應(yīng)設(shè)置各道增益一致；每道采樣點(diǎn)數(shù)不少于1024點(diǎn)；視采集記錄的長度要求，應(yīng)保證各道基階面波的采集需要；記錄的近震源道不應(yīng)出現(xiàn)削波，排列中不宜有壞道；4排列方向的設(shè)計應(yīng)視地形條件和規(guī)避干擾波的需要確定；采用線性等道間距排列方式，震源在檢波器排列以外延長線上激發(fā),長度應(yīng)大于預(yù)期面波最大波長的一半（相應(yīng)最大探測深度）；排列上的道間距應(yīng)小于最小勘探深度所需波長的二分之一；檢波器安置的位置應(yīng)準(zhǔn)確，根據(jù)場地條件采取放干擾或防漏電等必要措施；檢波器應(yīng)與地面（或被檢測物表面）安置牢固，并使埋置條件一致；檢波器與電纜連接應(yīng)正確，防止漏電、短路或接觸不良等故障。7.3.3.2面波的激發(fā)應(yīng)符合本規(guī)程第6.2.7條的規(guī)定，并符合下列要求：1面波的激發(fā)應(yīng)根據(jù)勘察任務(wù)要求和工區(qū)條件合理選擇震源；2使用錘擊震源、落重震源應(yīng)在激振點(diǎn)敷設(shè)專用墊板。專用墊板是硬材料，有利于激發(fā)高頻波，專用墊板是軟材料，有利于激發(fā)低頻波；使用炸藥震源時：炸藥量要通過試驗(yàn)確定；炸藥坑深度宜大于60cm并壓實(shí)；炸藥記時應(yīng)采用回線記時和觸發(fā)記時。7.3.3.3采集工作結(jié)束后，應(yīng)及時從儀器外傳數(shù)據(jù)做好備份，以防數(shù)據(jù)丟失，同時做好現(xiàn)場采集班報表記錄。7.3.3.4每項(xiàng)工程應(yīng)進(jìn)行檢查觀測。檢查工作量不得少于總工作量的5％，檢查記錄與原記錄波形應(yīng)相似，頻散曲線應(yīng)一致。7.3.3.5采集記錄的文件宜按下列要求存貯：1宜按工程名稱或工程代號設(shè)置存貯文件的子目錄；2文件名由字符和數(shù)字組成，以字符表示線號，以數(shù)字表示測點(diǎn)順序。同測線上的文件名中的數(shù)字連續(xù)。文件名中的后綴常用“?dat”，表示為原始采集記錄。7.6質(zhì)量監(jiān)控原始資料驗(yàn)收和質(zhì)量評價采集記錄中的削波和通常地震勘查中的壞道，在多道瞬態(tài)面波勘察中應(yīng)視為壞道。采集記錄的長度滿足最大源檢距基階波采集的記錄，為合格記錄，否則為不合格記錄。采集記錄中基階波應(yīng)為強(qiáng)勢波，否則為不合格記錄。采集記錄中相鄰兩道為壞道應(yīng)視為不合格記錄。采集記錄中壞道數(shù)大于使用道數(shù)10％的記錄應(yīng)為不合格記錄。發(fā)現(xiàn)不合格記錄，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)測。數(shù)據(jù)處理8.3多道瞬態(tài)面波勘探資料整理應(yīng)包括：繪制測線（點(diǎn)）平面布置圖和編制測線（點(diǎn)）的高程表，面波數(shù)據(jù)資料的處理與解釋。繪制測線（點(diǎn)）平面布置圖應(yīng)根據(jù)實(shí)測點(diǎn)坐標(biāo)，按要求的比例尺繪制。面波數(shù)據(jù)資料處理應(yīng)使用經(jīng)過驗(yàn)證的方法和軟件進(jìn)行。其主要功能應(yīng)包括：面波數(shù)據(jù)資料預(yù)處理、生成面波頻散曲線、頻散曲線分層反演剪切波速度及確定層厚，利用面波頻散曲線生成速度映像彩色剖面，并在此基礎(chǔ)上繪制地質(zhì)剖面圖等。處理時應(yīng)剔出明顯畸變點(diǎn)、干擾點(diǎn)，并將全部數(shù)據(jù)按頻率順序排列。建立地形高程文件、繪制面波速度映像剖面圖和地質(zhì)解釋剖面圖。剖面圖的比例尺應(yīng)按勘察任務(wù)書的要求繪制。面波數(shù)據(jù)資料預(yù)處理后，應(yīng)準(zhǔn)確區(qū)分面波和體波正確繪制頻散曲線即波速-頻率曲線。面波頻散曲線提取應(yīng)符合下列要求：1軟件應(yīng)具有面波頻散曲線的提取功能；2對基階面波選用合理的時間－空間窗口，是頻散曲線提取的關(guān)鍵；3面波頻散曲線的提取宜在f-K域中進(jìn)行;4在f-K域進(jìn)行的二維濾波應(yīng)突出基階面波的能量；5在f-K域中的等值線圖上應(yīng)確認(rèn)頻散曲線，并轉(zhuǎn)換為速度-深度域（速度－波長域）的頻散曲線；頻散曲線應(yīng)遵循收斂的原則。在面波頻散曲線上若頻散點(diǎn)點(diǎn)距過大，不收斂，變化的起點(diǎn)處可解釋為地質(zhì)界線。不收斂的頻散曲線段不能用于地層速度的計算；頻散曲線提取完畢后，應(yīng)進(jìn)行存儲。頻散曲線的分層應(yīng)根據(jù)曲線的曲率和頻散點(diǎn)的疏密變化綜合分析；分層完成后反演計算剪切波層速度和層厚。剪切波層速度和層厚的反演計算可采用兩種方式：固定層厚，反