《多波列淺層地震勘探新技術(shù)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、多波列淺層地震勘探新技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用與研究林勝天(福建省建筑設(shè)計研究院)提要本文根據(jù)近年來多波列淺層地震勘探的試驗研究成果和若干大型巖土工程項目的實踐經(jīng)驗，論述淺層高分辨反射波技術(shù)、多道瞬態(tài)面波技術(shù)和高密度地震圖像技術(shù)不失為當(dāng)前很好的巖土工程勘察新方法。該項技術(shù)在測定巖土物理力學(xué)參數(shù)、評價軟土地基加固處理效果、提供地基抗震設(shè)計參數(shù)以及探測地下空洞和掩埋物等方面均有良好的應(yīng)用前景和推廣應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞淺層高分辨反射波技術(shù)多道瞬態(tài)面波技術(shù)高密度地震圖像技術(shù)一前言多波列淺層地震勘探技術(shù)是一種新興的巖土原位測試勘察方法。充分利用

2、了地震波傳播中產(chǎn)生的折射波、反射波、直達(dá)波、面波及轉(zhuǎn)換波特性，根據(jù)不同的勘察對象，可選擇采用其中一種波或綜合采用多種波進(jìn)行解釋、推斷，使得淺層工程物探勘察手段能夠真正達(dá)到高精度、高分辨、定量化。近幾年來，由于引進(jìn)了一些國外優(yōu)秀淺層地震儀及我國自行開發(fā)的大量智能化地震儀，使傳統(tǒng)的折射法、反射法地震勘探在巖土工程勘察中得到應(yīng)用和推廣，尤其是我國自行研制的高分辨、高精度、智能型儀器——SWS-1&2型多波列數(shù)字圖像工程勘察與測試儀及其配套的先進(jìn)數(shù)據(jù)處理軟件的開發(fā)成功，使多波列淺層地震勘探技術(shù)在巖土工程勘察中嶄露頭角。我院從1993年以來

3、開展了淺層高分辨反射波技術(shù)，多道瞬態(tài)面波技術(shù)和高密度地震圖像技術(shù)等勘察新技術(shù)新方法的試驗研究與應(yīng)用工作。從研究成果來看，它不但能在初勘階段作為一種普查的方法，而且在多層或高層建筑地基詳勘中也能作為鉆探的重要輔助手段，減少了鉆孔、測試數(shù)量，降低了勘察費(fèi)用，提高了勘察工作效率，為城市巖土工程勘察提供了一種快速、廉價和較為有效的手段。二淺層高分辨反射波技術(shù)淺層高分辨反射波技術(shù)是利用橫波的波速低、波長短、分辨率高，不受潛水面影響，在不同介質(zhì)的分界面上不產(chǎn)生轉(zhuǎn)換波等諸多優(yōu)點(diǎn)，采用小道距，小偏移距共反射點(diǎn)多次迭加方法追蹤層位，并在數(shù)據(jù)處理中，

4、進(jìn)行巖土介質(zhì)速度掃描。為了掌握該技術(shù)的實際應(yīng)用效果，我們首先對省外貿(mào)大樓(即東方大廈)和宏利大廈等已詳勘的高層建筑工程場地進(jìn)行了試驗研究。在試驗研究基礎(chǔ)上，在泉州名流國際廣場高層建筑工程場地，應(yīng)用了該項技術(shù)進(jìn)行了巖土工程勘察工作。工程實踐證明，凡建筑場地具有良好的地震地質(zhì)條件，場地各土層的波阻抗差異較大和有較強(qiáng)的反射系數(shù)，一般均能取得令人滿意的結(jié)果。在福州東方大廈和泉州名流國際廣場進(jìn)行了土層波速測試，得到了各土層的密度和彈性波速，計算出場地各土層的波阻抗和反射系數(shù)。見表1：7表1從表中可看出，兩場地不但強(qiáng)風(fēng)化巖和中—微風(fēng)化巖有較強(qiáng)

5、的反射系數(shù)，淤泥、淤泥質(zhì)土以及其它層位：如粉質(zhì)粘土、碎卵石層也有較強(qiáng)的反射系數(shù)。因此，可以認(rèn)為橫波勘探在福建沿海地區(qū)均有良好的地震地質(zhì)條件。這次橫波反射法淺層地震勘察工作，采用SWS—1型面波儀和美國ES—1225信號增強(qiáng)型的數(shù)字化工程地震儀，并通過試驗確定震源激發(fā)方式，接收排列方式，濾波參數(shù)和最佳接收時間，反射波資料采用CSP淺層反射處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。圖1為東方大廈采用6次水平疊加，經(jīng)CDP軟件計算機(jī)處理后形成的反射時間剖面。從圖上看出有2條非常明顯的同相軸線T1和T2，根據(jù)測井資料分析，這兩條線分別對應(yīng)著淤泥底面和強(qiáng)風(fēng)化巖頂面

6、，這與先前圖1剖面六次水平迭加時間剖面圖分析的淤泥和強(qiáng)風(fēng)化巖具有很強(qiáng)的反射能力是一致，在T1與T2之間仍有一些同相軸，這是淤泥和強(qiáng)風(fēng)化巖之間的反射層所致。圖2為根據(jù)時間剖面解釋推斷出的工程地質(zhì)深度剖面。圖3為本工程通過勘察所獲得的工程地質(zhì)剖面圖，它與圖2的橫波反射法解釋的深度剖面對比可看出，二者主要大層的分布規(guī)律和深度是相當(dāng)吻合的。圖2II-II剖面推斷深度剖面圖圖3鉆孔地質(zhì)剖面圖7圖4為泉州名流國際廣場，采用6次水平疊加，經(jīng)CSP3.3版本軟件系統(tǒng)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算機(jī)處理，形成有代表性的反射時間剖面。從圖上可以比較清楚地看出

7、存在四條同相軸。T1出現(xiàn)在100—150ms之間，T2出現(xiàn)在約250ms處，T3出現(xiàn)在280—310ms處，T4出現(xiàn)在320—340ms處，據(jù)六個波速測井圖4IV-IV剖面橫波反射法地震勘探時間剖面圖資料分析，推斷出的工程地質(zhì)深度剖面見圖5：TI對應(yīng)著淤泥底界面，T2對應(yīng)著粉質(zhì)粘土頂界面，T3對應(yīng)著砂礫卵石層頂界面，T4對應(yīng)著中等風(fēng)化巖頂界面。從整個場地深度剖面圖可以看出各主要土層呈層狀分布，圖5鉆孔位置處各土層地震勘探的解釋深度與圖6鉆孔剖面圖中各土層分布對比，基本相符，鉆孔之間各土層界面基本無大起伏。但在圖4反射時間剖面圖上，

8、17#與18#鉆孔之間，T4同相軸即中等風(fēng)化巖頂面有一段起伏較大，推斷該處可能有三條斷層F1、F2和F3所致。圖5圖6鉆孔地質(zhì)剖面圖三多道瞬態(tài)面波技術(shù)瞬態(tài)面波技術(shù)是利用瑞利波的頻散特性和傳波速度與巖土物理力學(xué)性質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行土層劃分、研究巖土的工程