微动HVSR谱比法在尾矿堆场储量估算勘察中的应用研究

微动HVSR(Horizontal to Vertical Spectral Ratio)谱比法是分辨第四系覆盖层、松散层、尾矿堆积物厚度较为有效的方法,且工作方便快捷,利于施工。柳州市融水县多个矿区急需查明矿区内尾矿堆场储量,为更加清楚地获得矿区内尾矿堆场储量情况,本文开展微动HVSR谱比法测量,结合矿区相关资料,划分了尾矿堆积物与基岩的分界线并分析其起伏情况,对尾矿堆积场厚度进行推断,并估算其储量。通过多个钻孔验证,钻孔揭露的尾矿堆积物厚度与物探异常推断的成果基本一致,取得了比较良好的物探勘查效果,为下一步尾矿库的处理及下一步工作提供了物探依据,该法可为划分尾矿库堆积物厚度工作提供参考。

基于HVSR谱比法研究场地反应非线性特征

针对汶川地震近断层的众多量大面广的Ⅱ类场地,选用理县木卡台作为研究对象,采用主震、余震和地脉动记录,基于傅里叶谱HVSR谱比和速度反应谱HVSR谱比结果,研究场地反应的非线性特征。结果表明:主震、余震、地脉动的速度反应谱HVSR谱比曲线平滑,峰值突出,清楚地给出了场地的卓越频率;场地地震反应随着PGA的变化出现明显的非线性反应,随着PGA的增大,小于100 gal余震、100~200 gal余震、200~300 gal余震以及主震的记录中场地卓越频率有向低频偏移的趋势。

HVSR谱比法应用于强震数据时基本假定合理性讨论

采用日本KiK-net台网中9个台站的实测场地模型及多个地震的强震观测记录等数据,对HVSR方法应用于强震数据时“基岩处水平-竖向谱比为1”的假定进行了讨论,并探讨了利用不同系数计算场地水平传递函数TF H的差异,最后对表征不同TF H差异的系数进行了相关性分析。结果表明:强震观测数据揭示的基岩内水平-竖向谱比不一定为1,仅在某一频率范围内可以视为一个常数;表征用不同TF H差异的系数C取为1/√2αB/βB时,计算得到的水平向传递函数与实际观测得到的水平向经验传递函数一致性较好;HVSR B与1/√2αB/βB在所考虑的频率范围内存在一定的弱相关性。

HVSR谱比法在李仙江大桥主墩桩位地下岩溶勘察中的应用研究

李仙江大桥主墩桩位周围地区的初步钻探结果表明工区场地为岩溶强发育区,在桥梁工程的桩基作业中,岩溶会引发一系列的安全事故,并且增大桥梁施工的成本延长施工工期。微动探测是一种被动源勘探方法,具有场地适应能力强、工作效率高等优点。基于微动探测的HVSR谱比法的台站布设更为简单,具有更好的适应性。为更加清楚地获得李仙江大桥主墩桩位地下岩溶溶洞的分布发育情况,同时探索HVSR谱比法结合少量的钻孔资料在工程建设项目中对岩溶探测的有效性及其特征,在施工场地布设了5条微动测线共计72个微动数据采集点进行探测,仪器采样率设为200 Hz,采集时长1―3 h。对采集到的数据运用HVSR谱比法进行处理成像,本次HVSR单台处理基于Geopsy软件,频带选取0.2~100 Hz,时间窗口选为60 s,而后选取数据质量好的2 h进行单台处理。最终将单台数据处理获得的HVSR曲线通过构建频率和深度的关系,获得5条测线的垂直切片和三维成像结果。HVSR谱比法所得结果与初步的钻探结果较吻合,最后结合已有的钻孔资料进行分析讨论,圈定了五处岩溶溶洞发育区,并对其特征进行剖析。结果表明,HVSR谱比法结合少量的钻孔资料可以较好地探测工程建设场地地下的岩溶发育及空间分布情况。

用HV谱比法推测银川市区沉积层基底分布特征

在缺乏其他资料的情况下,地脉动常常用做确定地震动对地表介质产生影响效应的简便手段。本文以银川市区为研究对象,根据地震勘探资料有目的的选取5条测线在银川市区进行地脉动观测,观测点共141个。用Nakamura提出的HV谱比法解析观测数据,在给定地下构造剪切波速度(VS)的基础上,由H/V比值曲线中的基本频率推测盆地深层地下构造。通过理论计算进一步验证了解析结果。结合前人地震勘探资料推测了银川市区脉动基本频率分布特征,并给出2D和3D银川市基底构造变化情况,对比分析表明,HV谱比法得到的脉动基本频率值可以反映银川盆地基底变化情况。

地震放大效应与地下地质结构——龙门山山前玉皇观区域观测数据分析

通过布置于龙门山断裂带中段、龙门山山前玉皇观区域的地震观测台站阵列接收地震数据,研究该区域的地震动放大效应和地下地质结构.观测阵列共10台宽频带地震仪,分布在玉皇观河口冲积扇区域.分别采用参考场址谱比法(RSSR)和HV谱比法(HVSR)计算64个高信噪比近震数据的振幅谱比函数,结果显示在玉皇观区域具有较明显的地震动放大效应,并且局部场址效应显著.以S06场址为例,建立近地表地震地质模型,通过SH波放大效应正演模拟研究该场址的地震动放大模式.RSSR与HVSR的结果表明,两者所计算的场址放大效应主频一致,但是HVSR的放大峰值却比RSSR的放大峰值大一倍左右,表明HVSR的结果可能包含了波场在近地表低速层之下传播路径的改造作用.另外,采用27个远震P波的接收函数计算了该区域地壳上地幔S波速度结构.接收函数研究结果显示玉皇观地区的莫霍面深度为44 km,沉积盖层、结晶地壳和上地幔的S波速度分别为2.5 km·s^(-1)、3.5 km·s^(-1)和4.5 km·s^(-1).观测阵列台站之间的接收函数反演结果一致性较好,说明本研究区域范围内地形地貌等近地表结构因素的相对变化对接收函数的影响不大.

微动勘探技术在建筑岩土工程勘察中应用研究

建筑场地地球物理勘探条件非常复杂,各种不明机械振动、强电磁波干扰、建筑垃圾、场地狭小及高精度要求等因素均影响着各种地球物理方法的开展,从而使得地球物理勘探在建筑场地岩土勘察中一直未得到广泛应用。首次将微动勘探技术应用于建筑场地岩土勘察,结果表明,该方法在建筑场地类别判别、岩土地层分层、风化残留体探测等方面均有较好的应用效果。文章对微动勘探技术原理进行了简要介绍,对野外观测方式和室内资料处理进行了较详细的论述。首次将微动探测中与地层相关的属性(如:频散曲线、空间自相关系数、H/V谱比、振幅谱、能量谱占比)用于微动资料的综合地质解释,较好地提高了微动资料的地质解释精度和准确度。微动勘探技术应用于建筑场地岩土勘察具有经济、快捷、无损、抗干扰能力强、分辨率高、不需人工震源等优点,在建筑场地勘察中会发挥越来越重要的作用。

微动勘探技术在岩土工程勘察中的应用

因勘探条件复杂,微动勘探未能在建筑场地岩土勘察中广泛应用,其主要原因是场地狭小、建筑垃圾、电磁波干扰等因素的影响,导致微动勘探技术无法顺利开展。文章首次将微动勘探技术应用于岩土勘察,通过勘探技术在岩土分层、辨别场地、风化残留体等方面效果较为显著,同时也对勘探原理与观测方式进行论述。根据微动勘探技术在岩土中的应用优势和对地层综合地质解释的准确度、精准度分析得出,该勘探技术在岩土中的重要性。

环境噪声测试在滑坡体场地快速勘探中的应用——以赵家山滑坡为例

滑坡体动力响应特征和场地信息是研究滑坡破坏机理与地层结构的关键因素.在震后山地地区,高陡的工程条件限制了常规地球物理方法的应用,环境噪声测试方法在波阻抗比差异较大场地有不错的适用性.本文在青川县赵家山滑坡场区内布置22个监测站采集环境噪声数据,采用HVSR谱比法及反演等方法,对该滑坡场地地震动力响应特征、覆盖层等效剪切波速与覆盖层厚度分析,监测表明研究区放大系数在1.44~2.66,覆盖层卓越频率为2.03~13.98 Hz;滑坡内覆盖层土体为中软-中硬碎石土层,其等效剪切波速反演揭示剪切波速介于350~760 m/s,其厚度为5.0~21.0 m;滑坡边界覆盖土层等效剪切波速介于200~580 m/s,其厚度为4.5~6.7 m;滑坡外围场地覆盖土层等效剪切波速介于250~560 m/s,其厚度为3.0~13.0 m,据反演滑坡体厚度结果揭示了赵家山滑坡主剖面特征.研究表明,环境噪声测试可快速获得场地效应与浅地表地层结构,赵家山滑坡滑源区覆盖土层厚度小于堆积区;滑坡外围覆盖层厚度小于堆积区,大于滑源区.滑坡场地的动力响应特征与覆盖层堆积厚度特征结合,可研究滑坡的破坏机理,为震后山区滑坡灾害场地快速勘探提供参考.