频率-慢度域分析法在瑞利面波勘探中的应用

介绍了在瑞利面波勘探中一种新的信号分析方法——频率-慢度域分析法。主要是将瑞利波的频率-慢度域应用到实际的瑞利面波勘探中,通过具体的信号转换,分离识别基阶和多阶高模态后,快速提取频散曲线,实现更精确更高效地解释实际的岩土工程勘探资料。

数字滤波法分离高、基阶模态瑞利面波的应用

面波勘探主要利用基阶模态面波频散曲线进行定性或定量解释,而记录中的高阶模态面波对提取基阶模态面波频散曲线是一种规则干扰,本文采用二维数字滤波法去除高视速度的高阶模态面波。模拟了软夹层型和硬夹层型两种地层结构的含多阶模态面波理论记录和频散数据。利用带通切饼式二维数字滤波器对存在视速度差异的高阶模态面波和基阶模态面波进行滤波分离试验,研究证明二维数字滤波方法简单可行,可以在一定程度上压制高阶模态面波的影响。特别对于高阶模态面波影响严重的面波记录有突出基阶模态面波的较好效果。

层状介质瑞利面波的波形模拟研究

对地质模型进行瑞利面波正演计算可以模拟地震波在地下介质中的传播规律,以明确地质体瑞利面波记录特征。在瑞利面波资料解释过程中,对地质模型的正演计算可以对解释结果进行验证,并能提供地下地质体地震波岩石物理响应特性。本文首先根据地震波叠加原理,模拟计算3种常见速度结构地层条件下的瑞利面波波形记录;然后分析讨论了不同速度和厚度结构地层的高阶和基阶面波的能量分布和面波波形记录特征,研究结果证明由于地层速度和厚度结构的差异,各阶模态面波的能量分布不同,形成特征不同的波形记录。模拟面波波形能够帮助判断地层速度特征、指导野外施工参数设计等工作。在面波勘探工作中,具有重要的实用价值。

瑞利面波最大模频散曲线的反演解释方法

讨论了高阶模态面波位移幅度占优势并由于高阶模态面波的影响、难以提取完整的基阶模态面波的频散曲线的情况下,利用"最大模"频散曲线进行反演解释的必要性.对软夹层型和地表为高速层两种高阶模态面波位移幅度较强的地层结构的理论和实测"最大模"频散曲线进行反演研究,获得了比仅利用基阶模态面波解释更好的效果.同时还讨论了初始模型建立和反演方法等问题.

土质边坡失稳的瑞利面波频散响应特征

根据边坡失稳的地球物理模型,系统研究了土质边坡失稳的瑞利面波基阶模的相速度、波数响应特征,总结了边坡从稳定→失稳演化过程的瑞利面波基阶模频散特征变化规律,从而可以提取边坡失稳的瑞利面波基阶模相速度、波数、频散曲线等特征标志,使瑞利面波法不仅能用于探测边坡失稳的滑动面或结构面,而且还能评价边坡的稳定性,对边坡失稳进行综合预测预报。

多阶模态瑞利面波频散曲线的BP神经网络反演

瑞利面波勘探已经广泛应用于工程地质勘探和工程质量检测等领域中。瑞利面波勘探频散曲线反演解释时主要考虑基阶模态面波。当地层中含有软弱层以及表层为高速层时,在高频段高阶模态面波相对基阶模的能量更占优势。在瑞利面波勘探频散曲线反演解释中,必须考虑高阶模态面波的信息;在高阶模态面波占优势时,同时利用多阶模态组合频散曲线(包括基阶、二阶、三阶、四阶等)进行反演解释。本文通过对软夹层型和地表为高速层两种高阶模态面波能量较强的地层结构的理论和实测多阶组合模态频散曲线的反演研究,获得了比仅利用基阶模态面波解释更好的效果。

基于数字滤波法的瑞利面波高阶基阶模态分离试验及实例分析

瑞利面波勘探中软夹层型地层结构是常见的病害结构,其危害性极大,是许多工程和地质灾害调查的目的层,历来备受关注。该地层结构条件下,高能量的高阶模态面波存在影响了基阶模态面波频散曲线的解释精度,为了采用基阶模态面波进行资料解释,则有必要研究分离高阶模态和基阶模态面波的方法技术。模拟软夹层型地层结构的多阶模态面波理论记录,利用二维数字滤波法分离高视速度的高阶模态面波,分析了滤波效果。结合软夹层型地层的工程实例,验证二维数字滤波法的有效性,并分析其在实际应用中取得的效果及其存在的问题。研究表明,二维数字滤波法具有较好的应用价值,运用滤波方法可对软夹层型地层中视速度差异明显的高、基阶模态进行有效分离。

分离高阶模态面波的τ-p变换方法

用瞬态面波方法提取基阶模态面波频散曲线进行资料解释时,高阶模态面波为干扰波。根据高阶面波和基阶面波的群速度差异,应用τ-p变换方法压制地震记录中的高阶模态面波。为研究τ-p变换压制高阶面波的效果,模拟了2种高阶面波能量较强的地层模型的波形记录,应用τ-p变换压制高阶面波,获得了基阶模态面波频散曲线。对地层中含有软弱层的实测数据进行τ-p变换法分离高阶面波,较好地压制了高阶面波的影响。对理论模型和实测数据的应用效果表明,τ-p变换方法压制高阶模态面波方法简单易行。

Rayleigh波椭圆极化与地震映像在城市地层扰动探测中的数值模拟和应用

为研究瑞利面波椭圆极化频散方法的探测效果,首先,利用有限元方法对基于工程实例的城市盾构隧道及土层扰动简化二维模型进行数值模拟,分析各隧道模型的点震源波场特征和瑞利面波椭圆极化频散特征;其次,利用传统地震映像方法对比验证结果的可靠性;最后,结合盾构隧道施工前后场地实测主动源地震数据,分析隧道开挖前后的瑞利面波椭圆极化特征。研究结果表明:在盾构隧道模型及隧道土层扰动模型的模拟地震波场中,隧道边界及塌落空洞区域产生了椭圆极化频散现象,在空洞边界处出现了“左高右低”椭圆极化率数值异常分布特征,相应模型的地震映像剖面验证了模拟结果的可靠性;在工程实例中,隧道开挖前后场地的椭圆极化频散特征也与地震映像及现场勘察结果相对应,验证了瑞利面波椭圆极化方法在盾构隧道场地扰动探测的有效性。

岩石边坡失稳的瑞利面波频散响应特征

根据边坡失稳的地球物理模型,系统研究了岩石边坡失稳的瑞利面波基阶模的相速度、波数响应特征,总结了边坡从稳定→失稳演化过程的瑞利面波基阶模频散特征变化规律,从中提取边坡失稳的瑞利面波基阶模相速度、波数、频散曲线等特征标志,使瑞利面波法不仅能用于探测边坡失稳的滑动面或结构面,而且还能评价边坡的稳定性,对边坡失稳进行综合预测预报.

综合物探在滑坡地质灾害勘察中的应用

介绍利用多道瞬态瑞利面波勘探和高密度电阻率法勘探的综合物探方法在滑坡体勘察中的应用效果。

物探技术在那勤滑坡地质灾害勘察中的应用

在防城那勤滑坡体勘察中,利用多道瞬态瑞利面波法和高密度电阻率法等综合物探方法,准确地确定滑坡体的几何形态、滑坡体滑动的规模以及岩体的风化深度,为滑坡体的治理提供了全面、准确的数据资料,表明该方法在滑坡体治理中具有良好的应用效果。