瑞雷面波在防渗墙无损检测中的应用

瑞雷面波均匀介质理论和弹性层状介质中的频散理论都是在半无限弹性空间基础上进行的，本文通过理论分析将瑞雷面波引申在水平方向宽度有限的墙状介质中应用，结合室内实验和防渗墙施工问题，得出一套完整的无损检测技术，用以控制防渗墙施工质量。     

地震波CT在混凝土防渗墙质量检测中的应用

本文给出了一个地震波CT技术检测混凝土防渗墙质量的实例,其检测结果和部分墙体的钻孔取芯、土工试验和注水试验进行了对比,结果表明地震波CT技术在检测混凝土防渗墙质量时快速无损,准确可靠,在防渗墙质量无损检测中有广阔的应用前景。      

井间弹性波CT中初至波自动提取转换及后处理优化应用

CT技术在地球物理主要应用中分为电磁波CT和弹性波CT,基于射线追踪理论的弹性波层析成像技术是重要的工程物探方法之一,在工程质量检测、工程勘察等领域得到了广泛的应用。该研究经过实践总结了一整套较为高效的后处理流程,开发了数据预处理软件,使得后处理工作量得到降低,给其他研究人员提供一种处理思路和方法。      

非SIRT算法的工程地震波CT技术

地震波CT成果具有图像直观可靠、信息量丰富及适用性强等优点。实践成果表明,地震波CT技术在工程地质勘查、建筑物无损检测、大坝安全检测以及防渗墙质量检测等方面都有良好的探测效果。SIRT算法是地震波CT理论较为成熟的算法。本文提出一种基于Eikonal解的思想,费马原理,惠更斯原理及弯曲波前假设的有限元分析的FDM算法的Matlab计算机程序。该算法程序克服了SIRT算法的缺点,可以成功地处理任意变化的速度、高速对比、尖锐的边界和任意的测量布局。给出几个数值模拟实例进行实践,将两者结合在一起,前后对比,得出结论,并指导工程实践应用。      

基于弹性波CT技术的岩体破裂探测方法

弹性波层析成像技术简称“弹性波CT扫描”,是在不损坏物体的前提下,利用弹性波射线穿透地层时,其走时及振幅与地层内部的某些物理参数存在线性积分关系的这一关键特征,反演地层内部三维速度结构或衰减特性的方法。本文基于弹性波CT技术,通过孔间岩体慢度反演,综合钻孔编录及工程现场情况,对承德市半壁山危岩体中破裂发育情况进行综合解译,测定岩体破裂发育的位置和规模。实践证明,采用弹性波CT方法探测得到的破裂位置与钻孔揭露的情况吻合,为危岩体的整治提供了依据。      

工程锚杆锚固质量动测技术

结合锚固体系的锚杆动力学及弹性波运动学理论,分析和评述了锚固体系的振动特征和锚固体系中弹性波传播的能量衰减规律,以及锚杆锚固质量检测的方法、技术与特点;并通过工程检测实例进一步说明,锚杆锚固质量动测技术是一种方便易行,测试精度能满足现场技术要求的方法,具有较为广阔的应用前景。     

高密度电法在高聚物防渗墙检测中的应用研究

高聚物防渗墙是一种新型的防渗加固结构,具有快捷、超薄、微创等优点,正逐步成为中、小型水库及堤坝防渗加固的重要措施.防渗墙的完整性对于实际工程中有着重要的影响,目前针对防渗墙完整性的无损检测方法还不成熟.高密度电法以岩土介质的导电性差异为基础,通过观测和研究人工建立的地下稳定电流场分布规律来探测地下地质问题.本文针对高聚物防渗墙完整性运用高密度电法进行无损检测,通过调节电极排列布设方法,基于采集的数据进行反演,结果表明:高聚物防渗墙具有较好的完整性,符合堤坝防渗质量要求;施伦贝格方法对高聚物防渗墙完整性的检测比较有效,同时可以检测到墙体的缺陷部位;土体充分固结有利于检测精度的提高;电极距合适的间距大小是1 m;三维检测并不适用于工程中高聚物超薄防渗墙的检测.     

异常高压对砂砾岩弹性性质影响的实验机理研究与压力预测新模型——以准噶尔盆地玛湖凹陷北斜坡三叠系为例

准噶尔盆地西北缘玛湖地区二三叠系的砂砾岩中已经发现了多个高效油气藏,勘探实践已经证实该区砂砾岩储层中广泛发育异常高压,尤其是在近生烃中心的斜坡区.正是由于异常高压的存在,玛湖凹陷斜坡区砂砾岩储层的弹性性质呈现出一些特殊的现象与规律.本项研究依据玛湖地区63块样品的岩石物理测试结果、10余口井的实测地层压力资料、常规测井和录井资料,对砂砾岩弹性参数随异常高压的变化规律进行了深入分析.结果表明,玛湖凹陷斜坡区砂砾岩受母岩区矿物成分和异常高压的影响,其弹性特征与Casatgna砂岩线和李庆忠砂岩线表征的常规砂岩储层的弹性特征具有较大差异.与以上两种砂岩相比,具有相同密度的研究区砂砾岩样品纵横波速度较低,异常高压的发育阻碍了岩石的胶结作用是造成速度较低的主要原因.在异常高压发育区岩石样品的胶结程度普遍较差,速度也普遍降低,并且这种现象对纵横波速度的影响规律还存在区别,对横波速度的影响更大.为了定量地研究异常高压对砂砾岩储层纵横波速度变化的影响规律,本文设计了系统的岩石物理实验,分别测量获得固定地层压力以及固定差应力等条件下样品的纵横波速度,从实验上解释了异常高压对玛湖凹陷斜坡区砂砾岩储层弹性性...     

瑞利面波在防渗墙施工质量检测中的应用

阐述了瞬态多道瑞利面波探测的原理和方法,并将其应用到水泥土防渗墙施工质量的检测中,取得了一定成效.测试结果与施工观测结果相对比,相互吻合,为类似工程的质量检测提供了一种可行的检测方法.     

含孔隙、裂隙介质弹性波动的统一理论——Biot理论的推广

地球表层的岩石介质往往是即含孔隙又含裂隙,这种现象对弹性波传播产生重要影响．本文在Biot孔隙介质的波动理论基础上,利用该理论中介质在排水（干燥）条件下的弹性模量引入裂隙对弹性性质的影响,并对裂隙在弹性波动作用下的“挤喷流”（squirt flow）效应进行了具体分析,导出了一个描述孔隙、裂隙并存时的弹性波统一理论．该理论既能描述裂隙对介质弹性的影响,又能模拟挤喷效应导致的弹性波衰减和频散,并且指出,这种挤喷效应是由裂隙介质的两个最重要的参数,裂隙密度和纵横比所控制．这一统一理论的另一重要特性是该理论保持了Biot理论的基本特征,即慢速纵波的传播特征及孔隙渗透率的影响．模拟计算结果及与实际数据的对比表明,这一孔隙、裂隙弹性波动的统一理论能较好地描述实际岩石介质中弹性波的传播,从而在地球介质中地震和声波测量中比Biot理论有着更为广泛的应用前景．     

弹性反射波频谱分析对比法检测浆砌片石挡墙质量

大量的浆砌片石挡墙需要作快速质量检测，作者比较了利用弹性波速、瑞利面波和弹性波频谱分析法后，认为后者分辨率高，方法简单，并作了几百个点的检测，得到了成功。     

含孔隙、裂隙致密介质中多极子声波的传播特征

非常规油气藏（如致密性地层及蕴藏油气的页岩地层）的重要特征是低孔、低渗,但裂隙或裂缝比较发育.为满足非常规勘探的需求,本文将孔、裂隙介质弹性波传播理论应用于多极子声波测井的井孔声场模拟,重点研究了致密介质中裂隙发育时多极子声波的传播机理以及衰减特征.井孔声场的数值计算结果表明裂隙的存在明显改变了弹性波和井孔模式波的频散、衰减和激发强度,尤其是井壁临界折射纵波的激发谱的峰值随着频率的增加逐渐降低,这与应用经典的Biot理论下的计算结果相反,且裂隙的存在也使得饱含水和饱含气时临界折射纵波激发强度的差异变大.井孔模式波的衰减与地层横波衰减和井壁流体交换有关,井壁开孔边界下致密地层裂隙发育还使得井孔斯通利波和艾里相附近的弯曲波对孔隙流体的敏感性增强,在井壁闭孔边界条件下引起井孔模式波衰减的主要因素是裂隙引起的地层横波衰减造成的,且在截止频率附近弯曲波的衰减与地层的横波衰减一致.数值计算结果为解释非常规油气地层的声学响应特征提供了参考.     

华南前寒武系基底变质杂岩高温高压下的波速特征及地壳结构

目前,华南地区通过数条地学大断面在内的地球物理探测工作,已经获得了大量深部地壳结构的信息,然而对其基底岩石的物理性质研究程度还不够.为此,我们选择华南地区扬子克拉通和华夏陆块具代表性的不同深度地壳岩石,对其进行高温高压弹性波速特征研究.结果表明两大构造单元基底的岩石波速差异较大,从而认为两者物质组成迥异,地壳结构完全不同.进而初步建立了扬子克拉通与华夏陆块各自的地壳结构模型,认为扬子克拉通具有多层结构的结晶基底,华夏陆块具三层结构但没有结晶基底,这一模型重新构建了华南的地壳结构,对华南深部地质研究和构造格局演化研究具有重要意义.     

利用井中低频偶极横波进行声波远探测的新方法

为了突破目前声波远探测技术存在的局限性,提出了一种新的偶极横波远探测方法,即利用井中偶极子产生的井中弯曲波存在低频截止频率的现象,在声源截止频率以下激发偶极声波.通过对比分析井中偶极声源分别在截止频率上、下激发时,井孔内外产生的辐射声场,明确了截止频率以下井中偶极声源的远场辐射特征和低频截止频率激发偶极横波的优势,结合数值模拟,进一步对其反射声场进行了分析.结果表明,该方法可以避免艾里相的巨大振幅对数据量化产生的"饱和"效应,相比传统的远探测测井方式更具优势,常规源距即可满足专门的远探测测井仪器需求.     

声波测井中首波与次首波的理论研究

本文讨论了裸眼井中由点状声源激发的首波与次首波问题,认为:首波与次首波分别是以地层纵波速度V_c和地层横波速度V_s传播的几何衰减波。同时给出了泄漏波的解析式,而泄漏纵波和泄漏横波的截止频率分别为远场处的首波与次首波的传播特征频率。     

储液池的抗震问题探讨

应用流体固体动力耦合统一分析模型的有限元法，进行了储液池的抗震分析。分别探讨了储液池内液体的液面大幅波动、池壁刚度变化、池的深宽比等对地震响应的影响。研究结果表明：储液池壁刚度是比较敏感的物理量，弹性比刚性池壁与液体相互作用的非线性行为强，池壁所受流体的作用力大；液面波的影响也有同样规律，刚性池壁情况下考虑面波与否影响不太大，但弹性池壁却有较大影响；另外宽池比窄池的响应强。