地震折射波法課件

地震折射波法在工程地震勘探中，地震折射波法是一種簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的勘探方法，在精度要求不高的情況下，它可為工程地質(zhì)提供淺層地層起伏變化和速度橫向變化資料以及潛水面的變化資料等，還可為反射波法勘探提供用于靜校正的表層速度和低速帶起伏變化資料。有關(guān)折射波的形成及正演時(shí)距曲線的特征等問(wèn)題已在本篇的第一和第二章中討論過(guò)了，在此，僅就資料的采集和處理解釋問(wèn)題進(jìn)行論述。

應(yīng)特別指出的是，必須保證相遇時(shí)距曲線互換點(diǎn)及追逐時(shí)距曲線重迭部分在干涉區(qū)以外。道和道距：折射波法勘探中一般采用單個(gè)檢波器作為一道接收，而不搞組合檢波，其主要原因就是它不需要考慮壓制面波干擾問(wèn)題，因?yàn)槟壳八紤]的折射波僅僅只是首波，即是最先到達(dá)的波。首波中包含了直達(dá)波和折射波。在采集中，我們只要注意壓制隨機(jī)干擾并兼顧激發(fā)能量，就可獲得質(zhì)量較高的首波記錄。此外，為了不漏掉淺層薄層信息，道距的選擇是十分重要的。一般有等間距和不等間距兩種方式。在不等間距接收中，一般可把接收排列的道距設(shè)計(jì)成小一大一小方式，也可把它設(shè)計(jì)成小一大方式。道距的選擇一般為1~10m，可按勘探目的層深度、地層展布、儀器道數(shù)以及激發(fā)能量等情況而定。6地震透射波法在工程地震勘探中，透射波法主要用于地震測(cè)井（地面與井之間的透射）、地面與地面之間凸起介質(zhì)體的勘查和井與井之間地層介質(zhì)體的勘查。地質(zhì)目的不同，所采用的方法手段也不同。但從原理上講，均是采用透射波理論，利用波傳播的初至?xí)r間，反演表征巖土介質(zhì)的巖性、物性等特性以及差異的速度場(chǎng)，為工程地質(zhì)以及地震工程等提供基礎(chǔ)資料或直接解決其問(wèn)題。6.1地面與井的透射井口附近激發(fā)，井中不同深度上接收透射波或反之的地震工作稱為地震測(cè)井。6.1.1透射波垂直時(shí)距曲線

圖1.6.1地震測(cè)井6.1.3資料的處理解釋1．初至拾取及井源距校正1）初至拾取2）井源距校正6.2.1跨孔法

跨孔法可以用來(lái)測(cè)量鉆孔之間巖體縱、橫波的傳播速度、彈性模量及衰減系數(shù)等，這些參數(shù)可用于巖體質(zhì)量的評(píng)價(jià)。2．透射CT成像技術(shù)（專題）

7瑞雷波法

瑞雷波法勘探實(shí)質(zhì)上是根據(jù)瑞雷面波傳播的頻散特性，利用人工震源激發(fā)產(chǎn)生多種頻率成分的瑞雷面波，尋找出波速隨頻率的變化關(guān)系，從而最終確定出地表巖土的瑞雷波速度隨場(chǎng)點(diǎn)坐標(biāo)的變化關(guān)系，以解決淺層工程地質(zhì)和地基巖土的地震工程等問(wèn)題。

和已有的淺層折射波法和反射波法相比，瑞雷波的獨(dú)特之處是它不受地層速度差異的影響，折射波法和反射波法對(duì)于波阻抗差異較小的地質(zhì)體界面反映較弱，不易分辨，尤其是折射波法要求下覆層速度大于上覆層速度，否則為其勘探中的盲層，瑞雷波法則不存在這類問(wèn)題。但瑞雷波法的勘探深度受方法本身的限制，明顯不如前兩者，而縱橫向分辨率又高于前兩者。8樁基無(wú)損檢測(cè)（不涉及以動(dòng)力機(jī)器設(shè)計(jì)為目的的樁基動(dòng)力試驗(yàn)）8.1樁基的類型和質(zhì)量問(wèn)題目前采用的樁基主要有鉆孔灌注樁、成管灌注樁、挖孔樁、打入預(yù)制樁、旋噴樁

樁基質(zhì)量檢測(cè)包括兩方面的內(nèi)容：樁基質(zhì)量評(píng)價(jià)和樁基的承載力確定。8.2錘擊法錘擊法是一種瞬態(tài)動(dòng)測(cè)法。嵌入土中的樁基相當(dāng)于一根在阻尼介質(zhì)中上端自由而下端彈性連結(jié)的彈性桿。當(dāng)在樁頂或樁側(cè)施加瞬間外力F時(shí)，樁體內(nèi)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的應(yīng)力發(fā)生變化，引起應(yīng)變的傳遞，產(chǎn)生彈性波?？啥看_定出樁體的質(zhì)量以及估算出承載力的大小。

8.2.1方法原理1．樁體缺陷檢測(cè)

在樁頂部豎直向下施加一瞬間力F，并在震源點(diǎn)附近接收時(shí)，其斷裂面和樁底面上將產(chǎn)生反射和透射的P波。由于為近法線入射，轉(zhuǎn)換橫波可不考慮。

有關(guān)樁體質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)分類標(biāo)準(zhǔn)如下：①A類：結(jié)構(gòu)完整，混凝土質(zhì)量?jī)?yōu)良。②B類：結(jié)構(gòu)完整，樁徑有變化或混凝土質(zhì)量基本正常。③C類：局部斷裂或混凝土有嚴(yán)重離析層或混凝土質(zhì)量較差。④D類：結(jié)構(gòu)破壞，混凝土質(zhì)量極差。9、地震小區(qū)劃中的物探方法在區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，按天然地震作用強(qiáng)度和特征對(duì)居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、單獨(dú)大型建筑場(chǎng)地進(jìn)行（預(yù)測(cè)天然地震對(duì)于結(jié)構(gòu)物的影響程度）的分區(qū)，這種分區(qū)稱為地震小區(qū)劃分，簡(jiǎn)稱地震小區(qū)劃。地震效應(yīng)的詳細(xì)分區(qū)，即依據(jù)強(qiáng)震時(shí)的破壞效應(yīng)與土層條件、地下水位、彈性波傳播速度的關(guān)系以及與層狀結(jié)構(gòu)有關(guān)的地面波譜特征的關(guān)系進(jìn)行分區(qū)。

地震小區(qū)劃工作的定量方法有多種，與應(yīng)用地球物理有關(guān)的方法主要有綜合物探法，平均剪切模量法、地震剛度法、常時(shí)微動(dòng)法和一維反應(yīng)分析法。9.1地震剛度法“地震剛度”是地震時(shí)抵抗巖石內(nèi)形變傳播的特征指標(biāo)。在某種意義上，“剛度”可解釋為抵抗“松散”。

地震剛度愈大的巖石，則地震震級(jí)增量較??；地震剛度愈小的松散、飽和水堆積土，則地震剛度增量較大。如果地震震級(jí)增量用花崗巖作為標(biāo)準(zhǔn)，地震剛度不同的巖土，其震級(jí)增量差可達(dá)1—3級(jí)（表1.9.1）。地震剛度r用彈性波傳播速度V與巖土密度

的乘積表示，即。

表1.9.1不同類型巖土的地震震級(jí)增量9.2常時(shí)微動(dòng)法

地球表層任何地點(diǎn)、任何建筑物的地基，都在以微小的振幅不停地振動(dòng)著，其振幅通常不超過(guò)數(shù)微米，振動(dòng)周期一般為0.5秒至數(shù)秒，這種不停的微小振動(dòng)被稱為常時(shí)微動(dòng)。微動(dòng)的發(fā)生源可分為自然因素和人文因素兩大類，前者如風(fēng)、雨、海浪、火山活動(dòng)等，后者如工廠生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、建筑施工等。通常將有特定振源的微動(dòng)稱作振動(dòng)，而將無(wú)特定振源且周期較長(zhǎng)（長(zhǎng)于5秒）的微動(dòng)稱作脈動(dòng)。

對(duì)于無(wú)特定振源、周期又比較短（小于5秒）的微動(dòng)稱作常時(shí)微動(dòng)。

因?yàn)楦鞣N振源的綜合作用產(chǎn)生的波動(dòng)在傳播過(guò)程中必然要攜帶途中介質(zhì)（地基）特性的某些信息，所以觀測(cè)研究地基（地表或地下）的常時(shí)微動(dòng)，可以推斷地基的彈性（速度）構(gòu)造和振動(dòng)特性。

當(dāng)穿過(guò)地表土層的復(fù)合振動(dòng)的周期為4倍波的旅行時(shí)間（H/VS1）時(shí)，地表土層的