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纵波地震勘探论文范文

时间:2022-04-30 11:47:34

纵波地震勘探论文

1探测方法及技术

1.1横波反射地震反射波法应用前提是地层之间存在明显的波阻抗差异,在波阻抗分界线处可以产生反射波。横波反射法是采用水平方向的激振,并用水平传感器接收的方式进行工作。与纵波相比,横波具有速度低、波长短、不受地下水影响等特点,使得横波地震勘探的分辨率及精度较纵波有很大的提高[5]。同时,从横波原始记录中可以看出,面波干扰较弱,一般采用中间激发方式可以取得很好的效果。

1.2现场数据采集方法采用“引进国际先进水利科学技术计划”(简称948计划)引进的S-FLEX全数字化纵横波两用多功能地震数据采集系统,该设备传感器采用全数字化技术,通过改变传感器埋置方向可以接收纵波或横波,信号响应频带宽,并有效降低传输干扰,提高信号保真度。纵波折射层析成像法,用70kg重的夯锤作为震源,108道采集,道间距为2m。最大偏移距为25m,炮间距12m。观测系统如图1所示。图1纵波折射层析成像观测系统示意横波反射法采用专用横波震源作为激发源,72道采集,道间距为2m,激发点位于接收排列中心。观测系统如图2所示。图2横波反射观测系统示意为了加强信号强度,消除随机干扰,采集中进行多次叠加,叠加次数为5~10次。

2资料处理及解释

2.1数据处理

2.1.1纵波折射资料分析处理过程如1.1节所述通过不断修改速度模型,进行迭代直至满足反演精度,获得最终的深度-速度成像结果。纵波原始记录如图3所示,深度-速度成像结果见图4。

2.1.2横波反射横波反射数据处理方法与纵波反射基本一致,主要包括预处理、抽道集、速度分析、正校正、剩余静校正、叠加、叠后偏移等流程。横波原始记录如图5所示,叠加剖面结果见图6。

2.2资料解释从图4可以看出,深度30m以上等值线基本为水平层状分布,其中深度0~15m段波速为600~1000m/s,深度15~25m段波速为1000~1800m/s,深度25~30m段波速为1800~2200m/s,深度30m以下段波速整体大于2200m/s,局部存在低速区。桩号570m及桩号640m附近速度等值线明显下凹,各存在一处相对低阻异常区,宽约15m,埋深为4~10m之间,推断为该处碾压相对不密实;桩号670~690m段表层深度0~3m范围内存在一处低速异常区,波速值小于400m/s,推断该处为隐患。从图6可以看出,在桩号485~590m段、T=140ms附近存在明显的反射同相轴,说明该段存在波阻抗差异;T=300ms及T=400ms附近存在较为连续的反射同相轴,其趋势与纵波波速等线图趋势一致。

前期地质勘察及堤防施工资料显示,探测区段由上到下地层分布依次为:堤身填土层,厚约15m;砂卵砾石层,厚约6~10m;全风化-强风化粉砂岩,厚约5~25m;中风化-微风化粉砂岩,厚度不详,强风化与中风化界面存在一定的起伏变化。经过纵波折射与横波反射资料的对比,结合地质资料综合分析认为,堤身填土填筑质量整体较好,桩号485~590m段,埋深4~10m之间存在局部碾压相对不密实区域,异常幅度不是很大;桩号670~690m段,深度0~3m之间存在碾压不密实段,波速较低,从现场施工情况推断认为,异常形成的主要原因是旁边正在进行涵闸施工,该段位于开挖临空面附近,降雨等因素影响造成了土体松弛。

3结语

此次联合采用横波反射及纵波折射层析成像两种方法对堤防施工质量进行探测,探明了存在缺陷及隐患的区段,并对缺陷的形成原因进行分析,取得了良好的效果。试验证明用多波地震勘探技术探测堤防填筑质量是可行的。

作者:高建华蔡耀军黄小军魏岩峻魏小坤单位:水利部长江勘测技术研究所

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