MRD─Ⅱ型瑞雷波探测仪在矿井地质中的应用

简要介绍了瑞雷波探测技术的基本原理和MRD—Ⅱ型瑞雷波探测仪的结构、特点及系统组成,并以探测实例说明其在矿井地质中的应用。      

互相关分析计算瑞雷波传播速度的原理和方法

瑞雷波(Rayleigh wave)是沿地面一定厚度的表层传播的一种地震波,在传播过程中速度的变化和衰减特性携带有大量的地下地质信息,利用天然地震记录研究瑞雷波的这些特征,可以解决深部地质构造问题,而利用人工激发的数赫芝到数百赫芝的瑞雷波,可以解决许多工程地质问题,例如:研究场地土的分层及每层土的力学性质;探测地下空洞或掩埋物;评价地基处理效果等。在利用瑞雷波传播过程中的速度特征时,显然需要精确地计算出两点间瑞雷波的传     

瑞雷波探测方法在工程无损检测中的应用

正确分析两个测点间不同频率成分波动的相位差,是在所有频段,特别是高频段上,提取到稳定可靠的瑞雷波频散曲线的技术关键.本文利用不同频段的瑞雷波对大型工程地基强夯处理质量、顶管工程对公路路基的影响、故宫汉白玉栏板风化程度等不同尺度的工程问题进行了探测研究,探索了瑞雷波在不同尺度的工程介质体探测中的应用可行性和相应的激发、观测和解释方法,构成了由低频到高频的瑞雷波探测方法的系列,为瑞雷波法在各类工程无损检测中的应用奠定了基础.     

瑞雷波法在灰岩工程中的应用

瑞雷波勘探技术是一种高新技术,在岩土工程中有广泛的应用前景。本文介绍了瑞雷波原理和特点,并对多道瞬态面波法结合具体的岩溶体探测和第四纪化学沉积钙华层的划分工程实例,探讨了瑞雷波法在解决灰岩工程中的应用效果,以及面波速度映像成图对岩溶体探测起到的全面追索和对比作用。     

基于电磁波层析成像技术的边坡工程地质勘察

拟研究的边坡工程为一废弃的采石矿山边坡,边坡高度约100m,边坡岩体内部岩溶断裂构造发育,岩体结构和完整性变化复杂。为利用现状边坡建造摩崖石刻工程,应采取有效的勘察技术手段详细、无损地查明边坡体内断裂构造、岩溶、岩体完整性等的分布特征并评价其对摩崖石刻工程建造的影响。本文详细分析了应用电磁波层析技术(EMT)探测边坡工程地质条件的有效性及其工程地质解释的关键技术。研究结果表明,电磁波层析成像技术可以有效地探测边坡岩体节理裂隙发育程度、断裂破碎带及溶洞的分布和发育特征,根据电磁波吸收衰减系数的变化有效评价边坡岩体完整性的分区分带的空间变化特征,为摩崖石刻工程建造和规划设计提供科学的技术依据。     

瑞雷波探测技术在煤峪口矿的应用

以瑞雷波法在煤峪口矿的应用为例,介绍了瑞雷波法在探测煤层采空区和下伏煤层厚度及结构方面的应用效果。     

瑞雷波法在建筑高边坡勘察中的应用

结合一项边坡工程实例,将瑞雷波技术应用到人工填方建筑高边坡勘察工程中,探测出边坡区基岩面埋深、风化层厚度及坡面起伏形态等,并在“重点坡段”关键位置布置钻孔,对原始坡面埋深进行了校核。结果表明,探察结果与钻探结果具有很好一致性,充分展现了瑞雷波勘探技术在建筑高边坡勘察中的可行性和有效性。     

利用瑞雷波法评价既有铁路路基

根据瑞雷波频散相速度能够反演地层的剪切波速度结构 ,瑞雷波的特性使得瑞雷波法具有良好的场地适应性 ,在望京至和平里的既有铁路路基探测中 ,结合反射波法的CDP技术和瑞雷波谱分析技术 ,获得了 2 -D剪切波速度剖面 ,根据剪切波速度与轻型动力触探击数的一致性 ,从而能够在垂直和水平两个方向上对铁路路基进行评价     

地下空区探测方法有效性研究

针对鞍山地区存在大量地下空区的现状，利用综合物探方法对地下空区进行探测试验。对地质雷达法、瞬变电磁法、浅震反射波法、瞬态瑞雷波法和高容度电阻率法的探深试验结果进行了评述。     

瑞雷波技术在工程场地勘探与评价中的应用

瑞雷波法是近年发展起来的一项新兴工程物探方法。因具有速度快、成本低、无需钻孔且分率较高等特点,在工程场地勘探与评价中有广泛用途。基于瑞雷波在弹性介质中的传播理论,阐述了瑞雷波在工程场地勘探与评价中的现场测试技术和室内资料整理方法,并结合工程实例,分析评价瑞雷波技术在工程场地中的勘探与评价效果。结果表明,瑞雷波技术能有效划分工程场地地层和正确评价工程场地类型。     

多偏移距地震映像法与瞬态瑞雷波法在隧底岩溶探测中的综合应用

介绍了综合运用多偏移距地震映像法与瞬态瑞雷波法对隧道底部隐伏岩溶探测的工作方法与主要技术,通过对偏移距地研究,分别论述了多偏移距地震映像法、瞬态瑞雷波法的基本原理和数据处理流程,以及这两种方法勘探效果的互补性。通过对实际隧道进行综合应用的实例以及最终钻孔验证,说明了多偏移距地震映像法与瞬态瑞雷波法对隧道底部隐伏岩溶探测的有效性,在勘查工作中,提供更加充分的解释依据,提高工作效率以及地质解释工作的准确性。     

高分辨率地震及大能量瑞雷波法在采空区探测中的应用

采空区由于原始地层错动、裂缝，地层结构破坏，其地球物理特性也发生了变化。地震波在通过采空区沉降地层时，将会产生同相轴错动，有时会伴生明显的绕射；在地面沉陷区域，层状结构被打破，瑞雷波速度存在明显差异，特别在冒落区和煤柱上方，其速度断面图多呈“V”字型分布。利用高分辨率地震波的识别方法及大能量瑞雷波法“V”字型分布特征进行探测，进而综合分析探测成果，可以十分有效地圈定采空区的赋存状态，精度高，定位准确。     

多道瞬态瑞雷波法在探测煤矿采空区中的应用

采空区探测是工程建筑和煤矿生产中亟待解决的问题。常规物探方法在对落后的“房—柱”式开采技术造成的面积较小、埋深较浅的采空区进行探测时存在漏报或误报的情况。根据采空区的地球物理特征,探讨多道瞬态瑞雷波技术的探测机理,并通过勘探实例阐述了该方法在浅层煤矿采空区探测中的实用性和有效性。     

多模式面波非线性反演

利用高频面波反演横波速度一直是浅地表地震工程研究的热点。为深入认识利用高频面波（瑞雷波和勒夫波）评价横波速度的能力,本文首先采取高阶交错网格有限差分法实现两层模型的瑞雷波和勒夫波数值模拟,并应用τ-p变换形成频散能量图。相比瑞雷波,不同模式的勒夫波频散能量很接近,这说明易于实现多模式勒夫波反演。然后利用线性映射实现广义模式识别这种非线性反演方法对含软弱夹层的四层模型的基模式、多模式瑞雷波和勒夫波的变厚度反演。若初始模型很拙劣,相比勒夫波,瑞雷波基模式反演不能重建地层中含有软弱夹层这一特征,瑞雷波多模式反演则可以重建这一特征;勒夫波基模式和多模式反演都可以重建这一特征。即使在地层的泊松比与估计值相差很大时,瑞雷波多模式反演仍能重建地层结构,但其频散曲线总是存在"模式接吻"现象,容易模式误判;而勒夫波反演则不用估计地层泊松比,也不存在"模式接吻"现象。一系列算例表明：高模式瑞雷波的加入会显著提高横波速度评价结果的精度;而高模式勒夫波的加入会令反演系统对半空间以上异常层的参数过于敏感,造成参数过度估计,但也会显著提升对半空间横波速度的评价能力。最后,应用本文方法实现了对实测勒夫波数据的分析。     

综合物探技术在两水滑坡勘察中的应用

滑坡是地质灾害中最常见的、分布范围最广,产生危害最严重的一种。结合工区地质情况和地球物理特征,本文选用了高密度电法、瑞雷波法以及地震映像法在滑坡区进行研究和应用。研究表明,相比常规的勘察手法,采用综合物探方法对滑坡进行勘察,实验表明:高密度电法对地下的电性分布有较好的的反映,但无法直接判断滑动面的几何形态;地震映像法能够较为直观的反映地下弹性界面的起伏情况,对不良地质现象反映明显;瑞雷波法对浅层有较高的分辨率,可以不受地层速度的干扰,能够较详细的探测滑坡体的内部情况。不仅解决了单一物探结果的多解性问题,提高了结果的准确性,而且工作效率高、相对成本较低。     

瞬态瑞雷波反演横波的SVD算法及其应用

利用奇异值分解算法对瑞雷波频散曲线进行反演,提高横波速度的反演精度,引入权重矩阵提高数据分辨率,采用自适应修改阻尼因子提高迭代效果并协调分辨率与解的关系.某高速公路软土路基实测资料试算结果表明,用该算法对瞬态瑞雷波频散曲线进行反演,不但具有稳定性好、精度高、分辨能力强的特点,而且能自动分层和反演地层参数,在高速公路软土路基探测等领域中具有广阔的应用前景.     

瑞雷波检测技术在强夯块石地基中的应用

基于瑞雷波测试原理及测试方法,主要研究了瑞雷波检测结果在含块石人工填土强夯地基处理中的应用.瑞雷波检测数据不仅可以对场地均匀性及有效加固深度进行评价,采这数据,结合其它检测手段,还可以确定强夯地基的变形模量、地基承载力、地基沉降量等地基参数,具有现实的工程指导意义.     

多波勘探技术在地下隐蔽物探测中的应用

近年来，多波勘探技术已广泛地应用到工程地质的各个领域，它以其快速有效及低廉的工作成本，受到广大工程地质人员的欢迎。在中关村地下粮库和人防工程探测中，采用了高密度地震影像法和多道瞬态瑞雷波法，取得了良好的应用效果，为地下隐蔽物的探测提供了一种新的方案。     

钦州保税港区吹填陆域路面塌陷探测研究与成因分析

基于数值模拟及工程实例,针对钦州保税港区吹沙回填陆域路面塌陷,利用地质雷达探测方法对其进行研究,并就其病害成因机理进行分析。首先采用有限差分数值模拟法,利用地质雷达对吹沙回填陆域地区路基病害探测进行模拟试算,其次利用地质雷达对钦州保税港区路基病害情况进行探测,最后结合测区地质特征及施工工艺对塌陷进行成因分析。结果表明:利用地质雷达法对吹沙回填陆域地区路面病害进行调查的效果良好,这对类似地区应用地质雷达进行路面病害探测提供了理论与实践依据,同时,研究区道路坍塌成因具有沿海吹填陆域地区的特殊性,病害位置与地下管道分布有着显著的对应关系,这为管养单位进行病害处治提供了科学依据。     

瞬态瑞雷波探测信号模型及其相速度的校正

在网络分析的基础上,将瑞雷波探测的A道信号作为一网络的输入,B道信号作为其输出,给出A、B两道的最一般信号模型,解释了目前瞬态法信号计算相速度及其频散曲线与稳态信号相速度及其频散曲线差异的实质。提出了瞬态瑞雷波相速度的改进算法。结果表明,校正后的相速度有明显的降低,其频散曲线的分辨率有所提高。