工程與物探學(xué)論文

工程與環(huán)境物探學(xué)論文工程與環(huán)境物探學(xué)論文#工程與環(huán)境物探學(xué)論文工程與環(huán)境物探學(xué)論文⑴直達(dá)波的時距曲線，如右圖：直達(dá)波：從震源出發(fā)直接到達(dá)地面各接收點的地震波。波速為 V,X為炮檢距,t為時間，貝Ut=X/V。(2)反射波的時距曲線：入射波遇到不同界面時產(chǎn)生的反射波回到地面所需的時間， 與界面的深度和形狀有關(guān)。根據(jù)所測得的反射波到達(dá)地面的時間，按下式作出反射波時距曲線。在多層界面的情況下，反射波的時距曲線是對稱于虛源地面投影的雙曲線如圖：由 圖 得f=—y/x22xx^+式中：x為震源至觀測點的距離(m)；h為震源至反射界面的垂直距離(法線深度)(m)為震源與虛源在地面上的投影點之間的距離(虛源即為震源對界面的對稱點0'm)(3)折射波的時距曲線：折射波是界面性狀不同引起波的折射，其時距(3)折射波的時距曲線：折射波是界面性狀不同引起波的折射，其時距v3>v2>vl曲線在地面投影為折線，所需時間表達(dá)式:曲線在地面投影為折線，所需時間表達(dá)式:為震源至觀測點的距離（m）；h為震源至折射界面的垂直距離（法線深度）（m）；卩為平整界面的傾角；4為臨界入射角物探資料的定性解釋定性解釋是物探成果地質(zhì)解釋的一部分。它是根據(jù)已知的地質(zhì)情況和時距曲線特征，從而判別地下折射界面的數(shù)量和其大致產(chǎn)狀，是否有斷層或其它局部性質(zhì)體的存在等，給定量解釋提供依據(jù)。對折射波資料的處理和解釋首先必須對地震記錄進行波的對比分析， 從中識別并提取有效波的初至?xí)r間和繪制相應(yīng)的時距曲線。 繪制時距曲線的比例尺應(yīng)根據(jù)實際觀測精度加以選擇， 人工繪制時水平比例尺可采用1:1000或1:2000,垂直比例尺可采用1cm代表10ms或20ms；時距曲線繪制后，可根據(jù)互換時間的相等性、追逐時距曲線的平行性、炮點兩側(cè)截距時間相等性的原則進行檢查。出現(xiàn)非正常現(xiàn)象時，應(yīng)檢查地震記錄相關(guān)道的讀數(shù)并進行修改；時距曲線中個別道出現(xiàn)旅行時突變時，應(yīng)對照相應(yīng)地段的相遇或追逐時距曲線旅行時進行檢查，查明原因并進行必要的修正；繪制綜合時距曲線時，應(yīng)將經(jīng)過爆炸深度校正和相位校正的觀測時距曲線一并繪出；應(yīng)由相遇時距曲線解釋求取界面速度和深度。只有在近似水平層狀介質(zhì)、地面和界面起伏較小、速度橫向無明顯變化時，方可采用單支時距曲線截距時間法或臨界距離法求取界面深度；構(gòu)制淺層折射界面的方法應(yīng)根據(jù)地球物理條件、解釋方法的特點和精度要求選擇單支時距曲線解釋有截距時間法和臨界距離法、正演擬合計算法；相遇時距曲線解釋有t0法、延遲時法、時間場法、共軛點法、正演擬合計算法。計算方法的選用要求：1）當(dāng)界面起伏不大、無穿透現(xiàn)象、沿測線界面速度無明顯變化時，可采用t0法或延遲時法；2） 當(dāng)?shù)孛嬗幸欢ㄆ鸱⒄凵浣缑嫫鸱^大、無穿透現(xiàn)象、界面速度有明顯變化時，可采用時間場法；3） 當(dāng)?shù)孛孑^平坦、折射界面起伏較大、無穿透現(xiàn)象、界面速度有明顯變化時，可米用共軛點法；4） 對于多層不均勻或具有特殊結(jié)構(gòu)的地層，可采用多種方法構(gòu)制界面或折射分層綜合求解。應(yīng)用實例鄭州市東側(cè)為廣袤的華北平原，西側(cè)為山地隆起，位于河淮盆地西北緣。區(qū)內(nèi)大片區(qū)域由第四系覆蓋，基巖僅出露在西北部和西南部隆起區(qū)。東西向構(gòu)造體系 是區(qū)域內(nèi)形成最早的構(gòu)造，主要由一些總體走向東西的壓性， 壓扭性高角度斷裂構(gòu)造，與之伴生的軸向近東西的褶皺構(gòu)造組成。在第四紀(jì)地貌上，區(qū)內(nèi)黃河呈東西向于鄭州北側(cè)通過，主要斷裂喬樓 -白沙斷層經(jīng)須水、鄭州市區(qū)東西向延伸。為完成鄭州市的活斷層勘探，進一步探測這些覆蓋于第四系下的隱伏斷層的規(guī)模、產(chǎn)狀、形成時間、是否活動等，在鄭州市東、西區(qū)布置 了若干條淺層地震反射勘探測線進行探測工作。在鄭州市東區(qū)，主要地震波組清晰，獲得了較豐富的地震波組信息，取得了較好的地震反射結(jié)果。但在鄭州市西區(qū)，雖然儀器和探測方法一致，也試驗了不同的觀測系統(tǒng)，由于地表速度、第四系基底埋深、潛水面埋深等構(gòu)造環(huán)境的影響，造成了強烈的面波，始終沒有接收到清晰的、可連續(xù)追蹤的反射界面，反射震相的到時區(qū)域被面波干擾壓制。為此，提出利用地震折射波法進行試驗探測，以探索在目標(biāo)層位埋深較淺、地下潛水面較深的黃土覆蓋區(qū)利用折射波法進行活斷層勘探的可行性與可靠性。我們對鄭州市須水?dāng)鄬游鞫芜M行淺層地震折射波法勘探，利用多種計算方法 ，進一步確定其不同地質(zhì)層位、斷層性質(zhì)及其構(gòu)造特征，結(jié)果表明折射波法在淺層勘探中有其獨特的優(yōu)(V.tt (專蠢LBD20400oo4-68￡ms?(V.tt (專蠢LBD20400oo4-68￡ms?s[i1002800 3000 32001002800 3000 320034OG1400 1600ISQO200Q22QQ2400 2600擔(dān)號匚刁郝測斷圧 而1理度/k.-stro-!站進期探針對鄭州市須水?dāng)鄬游鞫螠\層地震折射波法勘探記錄， 利用時間項、差異時距曲線和有限差分成像等計算方法，獲取剖面速度結(jié)構(gòu)與界面構(gòu)造；綜合震相特征、計算結(jié)果等資料確定主要地層的界面深度和構(gòu)造特征， 3種方法都取得了相近的結(jié)論。后又通過在測線上4個鉆孔資料的驗證，認(rèn)為3種方法的計算結(jié)果與鉆孔資料相吻合，說明折射波法勘探在城市活斷層探測中的應(yīng)用是可行的。 通過對鄭州西區(qū)淺層地震折射波法勘探資料的處理解釋，顯示了地震折射波法在淺層勘探中的有效性。折射波法野外施工要求比反射法相對寬松，炮點密度、覆蓋次數(shù)都相對較低，勘探成本較低。另外該方法對介質(zhì)速度的特殊敏感是其它方法不可替代的。利用反射法對構(gòu)造界面的敏感和折射法對速度的敏感， 聯(lián)合使用這？種技術(shù)將會使城市活斷層地震勘探更加可靠與有效。但對那些地震面波干擾大，反射法難以開展的區(qū)域，地震折射波法不失為一種好的選擇。由于工程物探具有“透視性”、效率高、成本低以及可以在現(xiàn)場進行原位巖土物理力學(xué)性質(zhì)測試等優(yōu)點，在工程勘察中日益得到重視和發(fā)展。工程勘察的勘探深度較淺，折射波法比反射波法干擾少，容易識別，且能測定界面速度，從而了解下層的巖性和探查斷層等，因此應(yīng)用比較普遍。但折射波法要求震源強度大，又有盲區(qū)和下層波速必須高于上層的限制。各種物探方法都具有條件性和局限性，多數(shù)方法還存在多解性，因此正確選擇和運用各種物探方法，進行綜合物探，并與現(xiàn)有的地質(zhì)、鉆探資料作對比，才能獲得好的地質(zhì)效果。參考文獻(xiàn)王萬順等.高分辨率地下管線探測技術(shù)研究與信息系統(tǒng).北京：中國大地出版社，王慶海．淺層地震勘探．地質(zhì)出版社．程地質(zhì)手冊（第三版）．中國建筑出版社．何沛田，肖本職等.地震勘探在渝黔高速公路中的應(yīng)用.地下空間與工程學(xué)報,段永紅，張先康等.華北地區(qū)上地殼結(jié)構(gòu)的三維有限差分層析成像.地球物理學(xué)報王振東.淺層地震勘探應(yīng)用技術(shù).北京地質(zhì)出版社熊章強，方根顯