岩土工程瑞利波勘探新进展

本文从原理、仪器设备、资料解释和应用四个方面扼要综述了国内外正在发展的瑞利波勘探的三种方法:稳态法、瞬态法和长波微动法。这是瑞利波法推广的最新基础性资料。     

基于多模态分离的面波谱分析方法

面波频谱分析法(SASW) 作为一种横向分辨率较高的瑞雷面波勘探方法, 由于计算得到的基阶面波频散曲线存在较大误差以及无法获得高阶模式频散曲线而在应用中受到限制.通过应用Fourier变换方法(FT法) 分离提取面波各模态数据, 进而对分离后的各模态数据利用SASW法计算频散曲线.通过模型实例分析得出: (1) 利用SASW计算基阶面波频散曲线时必须分离得到基阶面波数据, 然后计算才能得到正确的结果; (2) 基于多模态分离的SASW法可以计算得到面波高阶模式的频散曲线.      

瞬态瑞利面波技术探测原理及其应用

介绍瑞利面波的勘探原理及其速度与体波速度和地基承载力之间的关系，结合工程实例，分析瑞利面波技术在工程勘察和工程检测中的应用效果。     

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。     

煤矿地质灾害的弹性波探测技术

断层、老窑、陷落柱和煤层缺失等地质异常是煤矿潜在的地质灾害,因地质异常不清造成事故和生产停顿的事,在煤矿时有发生。我们根据弹性波对不同地质体之间密度和波传播速度等物性差异的敏感性,分析了纵波、横波、瑞利波和槽波在地层中的传播特性,研究了弹性波地震探测技术。包括探测仪器研制、资料采集和数据处理技术研究。并应用该技术从地面、井下巷道和工作面侧壁,在许多煤矿进行地质异常探测试验,取得明显效果,为煤矿建井、掘进和开采提供了可靠的地质保障,并为煤矿装备了有力的探测手段。     

瑞利波特性刚度矩阵分析方法

沿水平方向从半无限体分层系统截取出有限厚度分层固体系统,截取边界设置为刚性边界。将固体系统分层细化,由刚度矩阵方法可得到表面波在该系统频散特性,利用瑞利波位移在底层衰减特性从表面振型波可筛选出瑞利振型波,这些瑞利振型波与某一频率范围半无限体分层系统瑞利振型波对应,其频率下限与截取厚度有关,截取厚度越大,频率下限越小。同时还分析了分层细化厚度、截取厚度与分析频率关系。     

瑞利波"之"字形频散的正演及实践对比

瑞利导波一般存在多个模式。假定检波器在各频率上接收到的信号为位移最大的那个导波模式,由此可得到一条理论频散曲线。将理论曲线与实测成果进行对比,其吻合程度很好。由此可说明,所用正演方法是正确可行的。     

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。     

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。     

地质条件复杂地区瑞雷波勘探正演模拟

为研究复杂地质条件对瑞雷面波频散曲线的影响,采用有限差分地震数值模拟方法,对3种模型进行正演模拟,得出了某一时刻的波场快照与单炮记录。对模拟记录进行频散分析的结果表明：单层均匀介质没有频散现象;起伏地表两层均匀介质的频散曲线相速度只和介质本身的参数有关,不受地形的影响;水平地表含软夹层介质中,瑞雷波频散现象非常明显。     

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。     

基于改进相移法的煤田地震瑞利波资料处理

相移法是一种常用的提取瑞利波频散曲线的方法,然而在复杂波场条件下,相移法计算的频谱中瑞利波频散能量分辨率较差,使得频散曲线的准确性降低。本文对相移法进行改进,将频散谱上各点的振幅值进行求幂运算,以提高频散能量的收敛性与聚焦性。我们利用改进的相移法对理论地层模型的模拟数据和某研究区的煤田地震实际数据进行处理,将处理结果与常规相移法生成的频散谱对比分析,并对实际资料的频散曲线进行反演,生成研究区地层的二维(2D)横波速度剖面。研究结果表明改进的相移法能够增强瑞利波信号在频率—速度域中的信噪比,提高频散能量谱的分辨率和频散曲线的准确性。     

煤层中瑞利型导波的能量分布

为了研究瑞利型导波在煤层中的能量分布规律,理论推导了3层对称弹性介质中瑞利波的频散曲线方程以及瑞利型导波的能量分布方程;绘制振幅深度分布曲线。研究表明,煤层中传播的瑞利型导波其能量主要集中在煤层中,且其能量在煤层中分布遵循一定的规律,即：瑞利型导波的x分量的能量关于煤层中心偶对称,且煤层中心能量最强;z分量关于煤层中心奇对称,且煤层中心能量最小。     

交通荷载作用下地基中瑞利波的传播特性

瑞利波频谱分析法是一种能有效的测试地基参数的方法,但测试深度较浅.交通荷载产生的波频率低,传播较深,因此利用交通荷载产生的表面波能获的更深土层的参数.根据交通荷载的运动特性和三维波动方程,运用解析方法求得了交通荷载作用下瑞利波的特征方程,并对弥散性和荷载运动对波的传播的影响进行了分析,研究发现对于同一运动速度V,不同频率的波其传播方向不相同.     

时频分析在实测瞬态瑞雷波相速度提取中的应用

时频分析是近年发展起来的一个重要的、新的数学分支,目前已成为国际上极为活跃的研究领域。本文首先分析了瑞雷波的频散特性和传统的参数提取方法的缺陷,然后,利用时频分析的方法对实际资料进行了处理。处理结果表明,应用时频分析方法可以提高瑞雷波速提取的稳定性和可靠性。     

影响瑞利波在矿井中探测精度的因素

瑞利波可对煤矿井下进行全方位探测, 具有简便、快速、应用范围广的优点。依据瞬态瑞利波井下探测原理, 对影响探测精度的因素进行了分析。结合矿井探测的应用情况, 提出在进行井下瑞利波探测中应综合考虑各个因素, 依据实际情况来确定道间距、偏移距、采样率、放大增益、锤击次数和测线布置等, 并选择合理的采集窗口。     

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.     

地震资料面波的一种特殊处理技术

作者在本文中对地震资料的面波作了如下研究：（1）引用地震波复速度及地震波能量吸收的形式来描述粘弹性介质；（2）应用目前国外粘弹性介质面波频散参数计算的快速算法，计算出了多阶振型地震面波的各阶频散参数；（3）运用哈特莱变换计算出地震资料中的面波波形。     

瞬态瑞雷面波法在勘探海堤抛石体中的应用

多道瞬态面波勘探技术是近几年快速发展起来的高新技术,在工程勘察中得到广泛应用,并取得良好效果。简要介绍了瞬态瑞雷面波基本原理、工作方法以及资料解释等,并以工程实例论述瑞雷面波法在检测海堤抛石体深度中的应用效果。     

基于S变换的瑞利面波频散分析

提取面波频散曲线是面波资料处理中最关键的一步。由于时频分析方法的局限,提出了利用S变换进行瑞利面波频散分析的方法,并给出了具体算法。该方法在时间频率域中计算相邻两道面波记录同一频率的时间差,再利用道间距除以该时间差来得到该频率对应的相速度,这样避免了在道间距较大的情况下,传统的相位谱法可能造成相位差的缺陷。通过理论模型和实际资料对该方法进行了验证。结果表明,该方法能够提高瑞利面波频散曲线的提取精度,而且算法简单,具有一定的实用性。