软夹层介质瑞利波合并化频散曲线模拟分析

针对含有软夹层介质的地质模型,研究其瑞利波合并化频散曲线随夹层厚度和埋深的变化规律,分析产生“之”字形现象的根本原因。利用传递矩阵方法计算瑞利波多模式频散曲线,以及它们在自由表面的垂直位移强度,分别按能量最大法和相对位移权值法获得合并化的频散曲线,从而获得软夹层厚度或埋深变化的合并化频散曲线。由计算结果分析可知,两种方法所获得的频散曲线的整体变化规律基本相同,“之”字形随软弱夹层厚度的增加或埋深的变浅而增多;按能量最大法合成的频散曲线,“之”字形现象的出现是由于模式之间的跳跃所引起;按位移权值法计算合成频散曲线时,产生“之”形的原因是由于从单个模式的位移占优跳至多模式的位移共同占优所致。     

多层层状介质的瑞利面波频散特性

采用传递矩阵法对多层各向同性的层状弹性固体介质瑞利波相速度频散特性及自由表面的垂直位移强度特征进行研究,便于今后对实测频散曲线有更清楚的认识和更合理的反演解释.设计多组含4层或5层介质的层状介质模型,利用传递矩阵法计算它们的相速度频散曲线、各阶模式的地表垂直位移曲线和其合并化的频散曲线,从而了解含有绝对或相对软弱夹层的地基模型、正常地层顺序地基模型的频散特性.根据模拟计算结果可知,当地层中存在绝对软弱夹层或相对软弱夹层时,其合并化频散曲线一般会出现"之"字形现象,但二者位移曲线的特征是不同的;含绝对软弱夹层时,位移曲线是各模式分段占优,而含相对软弱夹层时,位移主要还是以基阶模式为主;对于多层介质的正常地基模型而言,其位移曲线也主要是以基阶模式为主,但其合并化频散曲线有时也会出现"之"字形现象,这主要与各介质层的层速度等参数有关.     

被动源瑞利波两道法提取频散曲线的质量控制方法

近年来,迅速发展起来的被动源瑞利波勘探技术将环境噪声当做信号源,具有抗干扰能力强、施工条件受限少等优点,更适合于城市周边等地区的勘探工作.而影响被动源方法成像精度的关键因素是频散曲线的提取质量.当前被动源瑞利波法主要根据空间自相关与时域互相关之间的联系,利用Aki公式计算瑞利波频散曲线.该方法对于长周期观测数据(连续几个月以上)具有较好的提取效果,但对于实际工程应用来说,希望数据观测周期越短越好(如一天或几个小时),此时利用Aki法拾取频谱实部曲线零点时,互相关函数频谱会出现零点增多或缺失的现象,导致频散曲线的提取出现误差.文中针对这一问题,通过采用不同的归一化方法、选择不同的时窗长度进行互相关、设置高斯滤波器对互相关函数进行滤波以及筛选频谱零点的处理方法,结合均方误差、相关系数以及信噪比验证频散曲线的可靠性,来控制频散曲线的质量.通过理论模型被动源数值模拟结果试算和陕西凤翔县野外实际噪声数据处理,验证了本文频散曲线质量控制方法的可行性和有效性,对被动源瑞利波法频散曲线提取具有一定的参考价值和实际意义.     

存在流体介质夹层时瑞利波频散曲线的完整求解

应用介质分界面上位移应力连续性的变化关系,采用δ矩阵法和固体层状介质中的瑞利波频散方程,推导了含流体介质夹层情况下瑞利波的频散方程。利用推导的频散方程对理论模型进行模拟计算,并与以往文献计算方法进行比较,模拟结果吻合较好,验证了公式的正确性;同时,模拟计算结果也说明了本文公式的普遍适用性和计算结果的完整性。根据文中对4个理论模型的模拟结果来看,与固体层状介质的情况相比,当存在流体夹层时,瑞利波频散曲线模式中多出了一个文中定义的0阶模式,在今后的多道瞬态瑞利波法应用中,应该可以将其看成是流体介质夹层存在的标志性曲线。     

瞬态与稳态瑞利波法频散曲线等价性研究

简述了稳态及瞬态瑞利波测试系统和瑞利波相速度频散曲线的求取原理,指明了瞬态SASW法所得的频散曲线与稳态法结果等价的理论前提,提出了一种通过控制测试过程来改善SASW法测试效果的优化相干函数方法。     

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 ,新的方法是可行的     

计算层状介质中轴对称柱面瑞利面波频散函数的δ矩阵法

笔者将δ矩阵法应用于计算层状介质中轴对称柱面瑞利面波的频散函数,得到了六阶δ矩阵法、五阶δ矩阵法、快速δ矩阵法3种方法,很好地解决了高频数值精度丢失问题以及高频数值溢出问题,并提高了计算速度,数值计算及工程应用验证了上述方法的有效性,且表明了这些方法也完全适用于平面瑞利面波频散曲线的求取问题。     

夹层厚度对瑞利面波频散曲线的影响

文章以弹性波横波速度为参数,利用瑞利面波频散曲线的快速标量传递算法进行正演模拟计算,系统研究软弱层厚度对瑞利面波基阶模频散曲线的影响,分析和总结了频率与相速度（f-c）、频率与波数（f-k）、深度与相速度（h-c）等瑞利面波基阶模曲线随软弱层厚度变化的规律。     

软弱夹层速度对瑞利面波频散曲线的影响

文章以弹性波横波速度为参数,利用瑞利面波频散曲线的快速标量传递算法进行正演模拟计算,系统研究软弱层速度对瑞利面波基阶模频散曲线的影响,分析和总结了频率与相速度（f-c）、频率与波数（f-k）、深度与相速度（h—c）等瑞利面波基阶模曲线随软弱层速度变化的规律。     

地层中存在裂缝情况下的瑞利导波频散特征

弹性波穿过裂缝时的情况比较复杂，目前还没有比较好的理论来描述这一问题。作者根据前人的研究经验，采用液体层来替代地层的裂缝结构，由此研究地层中存在裂缝情况下的瑞利导波频散特性。根据模拟计算结果发现，当地层中存在裂缝时，其瑞利导波频散曲线的基阶模式会出现截止或截断现象。这时，在实际应用过程中，在某些频率段接收到的信号为瑞利导波的高阶模式或泄漏波模式，接收信号中存在模式间的跳跃，实际频散曲线就会出现“之”字形现象。     

三层层状介质中瑞利波的频散曲线特征

在前人工作的基础上对三层层状介质的瑞利波频散曲线进行了正演模拟研究,对假定的几组典型模型参数的频散曲线进行了认真分析。通过分析可知,各频散曲线之间是互不相交的,从而对此问题有了一个更清晰的认识。指出当低速软弱夹层存在时频散曲线的特点,并根据分析结果,说明"之"字形频散曲线的形成机理。     

反演瞬态瑞雷波频散曲线映射二维横波速度剖面

由于横波速度与岩土力学参数密切相关,因而是工程地质勘察中的关键参数。基于前人的思想,采用等厚薄层权重自适应迭代阻尼最小二乘法自动反演横波速度,提高横波速度的计算精度,进而映射二维横波速度剖面。用上述方法对某高速公路振冲压碾效果进行了无损检测试验,其结果与钻探和开挖验证一致。     

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.     

瞬态瑞利波法在地基评价中的应用

瞬态瑞利波法是一种岩土原位测试的方法，可在无损状态下，对场地进行岩土以，查明空洞位置，地基了载力评价等，并以甘肃某煤矿应用实例，说明方法可行。甘肃某煤矿７号和１２号楼房东头下沉而开裂，应用瞬态瑞利波法设点测试，发现７号楼地下２．５－５ｍ处有低速层，为软弱夹层引志；１２号楼地下１８ｍ处为煤层，并推断有采空区。７号楼测点经钻探证实２．８ｍ处为黄土层，结果对楼房开裂采取加固处理。１２号楼下沉开为地下煤层     

应用瑞雷波等方法对公路质量进行无损检测

针对水泥混凝土公路质量检测的内容和目前常规检验方法的不足,本文叙述了采用瑞雷波法、超声波法和音频共振法的结合,测试路基路面强度和路面厚度的基本原理,并对几个工程测试实例进行了分析。     

利用面波频散反演场地参数的Occam法

将Constable等人1987在解释大地电磁测深资料时提出的Occam反演方法应用到面波频散反演之中，其思路是求满足一定的残差条件下的最光滑的模型。从文中反演的几组数据结果来看，该方法在面波反演中的应用效果是令人满意的。