基于附加层法的非规则剖面的瑞利波频散特性研究

对于某些非规则水平层状地质剖面,采用传递矩阵法获得的瑞利波频散曲线可能会出现截止或截断现象,但采用附加层的方法可避免这些现象的发生。通过采用附加层法前后相速度与激发强度大小的对比,来论证附加层法的正确性。对3个典型的非规则剖面进行模拟计算,利用传递矩阵法算得添加附加层前后瑞利波频散曲线,以及某些特征点处位移分量随深度的变化情况。通过对计算结果的对比分析可知,附加层法不仅可计算出地质剖面的实数导波,还可算出其泄漏模式波;在固定的频率点上,附加层的埋深越大,则添加附加层后算得的激发强度大小与原模型的误差越小;当附加层的埋深固定时,添加附加层后计算出的位移曲线与原位移曲线之间的误差随着对比点频率的增大而减小。可见,今后根据实际工作的精度要求,可用附加层法计算某些非规则剖面的瑞利波频散曲线。

求取道路结构型地层瑞利波频散曲线的方法

求取道路结构型地层的瑞利波频散曲线,过去一般是采用刚度矩阵法、有限单元法等方法在复数域进行求解。作者在吸取前人某些研究思路的基础上,提出了添加附加层的方法,使原复数域的求解问题转化到实数域进行,然后用二分法进行求解。附加层法提高了正演计算的速度,且模拟计算结果表明了新方法的可行性。

道路结构型地层瑞利波相速度频散曲线的完整求取

研究在实数域如何完整地求取道路结构型地层的瑞利波频散曲线。在以往研究工作的基础上采用附加层法,即假定原模型的最底层介质厚度为有限,再在其下部添加一个与表层介质物性相同的半无限空间,可使原复数域的求解问题转化到实数域进行,则利用瑞利波频散方程,用二分法可得原模型的多模式相速度频散曲线。在采用附加层法进行计算时,一般假定的层厚度较大,会出现高频数值溢出现象。为此,利用二分法的特点,当计算过程中数值趋于较大时,采用较小的有限值进行替代,并且保证不改变原计算结果的正负特性,避免传递矩阵法计算中高频数值的溢出。对2个假定的三层介质模型进行模拟计算,结果表明原模型瑞利导波曲线与附加层法的计算结果完全吻合,同时附加层法计算出了高频区域泄漏波模式的相速度频散曲线,从而验证了附加层法、高频溢出处理方法的正确性和可行性。

瑞利波泄漏模式的模拟研究

瑞利导波相速度频散曲线有时会出现截止或截断现象,此时必须考虑泄漏模式波的存在,如何快速求取泄漏模式波的相速度大小是研究的核心问题.采用添加附加层的方法,使瑞利波实频散方程求根的范围包含所有的层速度区域,从而可用Abo-zena,Menke和BixingZhang等学者研究过的传递矩阵理论,利用二分法求解相速度大小,即用导波来模拟计算泄漏模式波相速度大小.从模拟计算结果来看,附加层法不仅能模拟出原模型的实数导波,而且还能计算出泄漏模式波的变化.由此可见,用附加层法来计算瑞利波的泄漏模式是可行的;同时,若将该方法应用于瑞利波勘探的反演,它不会增加未知数的个数.

瑞利波泄漏模式与“之”字形正演模拟

对瑞利波勘探中泄漏模式波的求取问题进行模拟研究. 通过添加附加层的方法, 使实频散方程求解瑞利波相速度的范围包含所有的层速度区域, 从而可用导波来模拟计算泄漏模式波.从模拟结果来看, 附加层法不仅能模拟出原模型的实数导波, 还能计算出其泄露模式波的变化;同时, 通过计算vr-λ频散曲线, 说明泄漏模式波的存在也是产生“之”字形现象的原因之一.

瑞利波泄漏模式及其“之”字形频散研究

针对地基模型中可能出现泄漏模式的几种情况,对瑞利波勘探中泄漏模式波的求取进行了模拟研究。通过添加附加层的方法,使实频散方程求解瑞利波相速度的范围包含了所有的层速度区域,从而用导波来模拟计算泄漏模式波。通过对七个模型的模拟结果来看,附加层法不仅能模拟出原模型的实数导波,而且还能反映其泄露模式波的变化。同时,通过对Vr-λ曲线的正演计算,说明泄漏模式波的存在也是产生“之”字形的原因之一。

道路结构瑞利波频散曲线的快速求解研究

对于道路结构的剪切波速随深度减小的层状地层 ,过去一般是采用刚度矩阵法、有限单元法等方法在复数域求取其瑞利波频散曲线。在吸取前人某些研究思路的基础上 ,提出了添加附加层的方法 ,使原复数域的求解问题转化到实数域求解 ,提高了正演计算的速度。根据模拟结果与复数域计算结果的对比来看 。