縱波地震勘探論文范文

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1探測方法及技術(shù)

1．1橫波反射地震反射波法應(yīng)用前提是地層之間存在明顯的波阻抗差異，在波阻抗分界線處可以產(chǎn)生反射波。橫波反射法是采用水平方向的激振，并用水平傳感器接收的方式進(jìn)行工作。與縱波相比，橫波具有速度低、波長短、不受地下水影響等特點(diǎn)，使得橫波地震勘探的分辨率及精度較縱波有很大的提高［5］。同時(shí)，從橫波原始記錄中可以看出，面波干擾較弱，一般采用中間激發(fā)方式可以取得很好的效果。

1．2現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集方法采用“引進(jìn)國際先進(jìn)水利科學(xué)技術(shù)計(jì)劃”(簡稱948計(jì)劃)引進(jìn)的S－FLEX全數(shù)字化縱橫波兩用多功能地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該設(shè)備傳感器采用全數(shù)字化技術(shù)，通過改變傳感器埋置方向可以接收縱波或橫波，信號響應(yīng)頻帶寬，并有效降低傳輸干擾，提高信號保真度。縱波折射層析成像法，用70kg重的夯錘作為震源，108道采集，道間距為2m。最大偏移距為25m，炮間距12m。觀測系統(tǒng)如圖1所示。圖1縱波折射層析成像觀測系統(tǒng)示意橫波反射法采用專用橫波震源作為激發(fā)源，72道采集，道間距為2m，激發(fā)點(diǎn)位于接收排列中心。觀測系統(tǒng)如圖2所示。圖2橫波反射觀測系統(tǒng)示意為了加強(qiáng)信號強(qiáng)度，消除隨機(jī)干擾，采集中進(jìn)行多次疊加，疊加次數(shù)為5～10次。

2資料處理及解釋

2．1數(shù)據(jù)處理

2．1．1縱波折射資料分析處理過程如1．1節(jié)所述通過不斷修改速度模型，進(jìn)行迭代直至滿足反演精度，獲得最終的深度－速度成像結(jié)果?？v波原始記錄如圖3所示，深度－速度成像結(jié)果見圖4。

2．1．2橫波反射橫波反射數(shù)據(jù)處理方法與縱波反射基本一致，主要包括預(yù)處理、抽道集、速度分析、正校正、剩余靜校正、疊加、疊后偏移等流程。橫波原始記錄如圖5所示，疊加剖面結(jié)果見圖6。

2．2資料解釋從圖4可以看出，深度30m以上等值線基本為水平層狀分布，其中深度0～15m段波速為600～1000m/s，深度15～25m段波速為1000～1800m/s，深度25～30m段波速為1800～2200m/s，深度30m以下段波速整體大于2200m/s，局部存在低速區(qū)。樁號570m及樁號640m附近速度等值線明顯下凹，各存在一處相對低阻異常區(qū)，寬約15m，埋深為4～10m之間，推斷為該處碾壓相對不密實(shí);樁號670～690m段表層深度0～3m范圍內(nèi)存在一處低速異常區(qū)，波速值小于400m/s，推斷該處為隱患。從圖6可以看出，在樁號485～590m段、T=140ms附近存在明顯的反射同相軸，說明該段存在波阻抗差異;T=300ms及T=400ms附近存在較為連續(xù)的反射同相軸，其趨勢與縱波波速等線圖趨勢一致。

前期地質(zhì)勘察及堤防施工資料顯示，探測區(qū)段由上到下地層分布依次為:堤身填土層，厚約15m;砂卵礫石層，厚約6～10m;全風(fēng)化－強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，厚約5～25m;中風(fēng)化－微風(fēng)化粉砂巖，厚度不詳，強(qiáng)風(fēng)化與中風(fēng)化界面存在一定的起伏變化。經(jīng)過縱波折射與橫波反射資料的對比，結(jié)合地質(zhì)資料綜合分析認(rèn)為，堤身填土填筑質(zhì)量整體較好，樁號485～590m段，埋深4～10m之間存在局部碾壓相對不密實(shí)區(qū)域，異常幅度不是很大;樁號670～690m段，深度0～3m之間存在碾壓不密實(shí)段，波速較低，從現(xiàn)場施工情況推斷認(rèn)為，異常形成的主要原因是旁邊正在進(jìn)行涵閘施工，該段位于開挖臨空面附近，降雨等因素影響造成了土體松弛。

3結(jié)語

此次聯(lián)合采用橫波反射及縱波折射層析成像兩種方法對堤防施工質(zhì)量進(jìn)行探測，探明了存在缺陷及隱患的區(qū)段，并對缺陷的形成原因進(jìn)行分析，取得了良好的效果。試驗(yàn)證明用多波地震勘探技術(shù)探測堤防填筑質(zhì)量是可行的。

作者：高建華蔡耀軍黃小軍魏巖峻魏小坤單位：水利部長江勘測技術(shù)研究所