工程地震仪-SWS系统及应用

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1、SWS系统及应用简介北京市水电物探研究所金荣杰电话：010-6554701113126770974Email:ccsws@vip.163.comSWS-6（24道）SWS-7（48道）SWS型工程勘探与工程检测系统是北京市水电物探研究所自主研发的、高性能、多功能的岩土工程勘察检测新设备。其中多道瞬态面波勘察、高密度地震映象和水域走航式高密度地震反射波勘察新技术具有自主知识产权。SWS系统处理结果直接以彩色图显示地层层序和物性，是勘察施工快捷化、勘察成果定量化的创新技术。SWS系统于1996年3月15日通

2、过国家科委主持的专家评审鉴定，鉴定结论为SWS系统属世界领先水平，并于1998年荣获国家重点新产品证书。SWS系统主要功能：1多道瞬态面波勘察、检测2水域与陆域高密度地震映像勘察3工程测振分析评价4超长采样的地脉动测试、基桩检测5地震反射波、折射波勘察6弹性波CT检测与波速测井7伪随机叠加采集功能，采用伪随机叠加技术，以连续冲击叠加采集方式代替炸药，摆脱炸药震源施工的困难，可使地震波记录实现高分辨效果，同时使地震反射波勘探深度方便地达到600-700米，使面波勘探深度方便地达到30-60米SWS系统应用

3、领域：1各类岩土工程勘察检测2水域工程勘察3资源环境勘查4堤坝隐患检（监）测5地基加固效果检测6地质灾害调查7地基动力特性测试评价8工程振动测试评价9基桩无损检测SWS系统技术指标：124通道(SWS-6)，48通道（SWS-7）2瞬时浮点放大，双A／D采集，A/D位数20+，精度高3动态范围大：120～132db，噪音低4频带宽度0.5~4000Hz5采样率：0.01～20ms多档可选6超长采集记录功能7数字滤波8接口：USB接口9操作系统：WindowsXP系统10工控级主板地震波勘探方法简介及应用

4、实例一、多道瞬态面波方法1、面波勘探的基础地表震源不仅激发纵波和横波，同时纵波与横波相互干涉叠加形成一种新的能量很强、主要集中在地表附近、沿介质层面滚动传播的波，称为瑞雷面波。一般情况下，岩土体都可以近似认为是层状介质。瑞雷波在层状介质中具有频散特性，瑞雷波勘探的直接成果是瑞雷波的频散曲线，频散曲线的特征及其变化与地下地质条件（如地层的厚度、波速等）密切相关。瑞雷波的传播速度依赖于波长。同一波长的瑞雷波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化情况，不同波长的波反映不同深度的地质情况。瑞雷波在沿界面传播时

5、，其穿透深度相当于它的波长。实际工作中，在地面测得的Vr被认为是/2范围内介质的平均速度值。面波勘探，要求地层横向变化不明显，随深度增加速度逐渐增加。瑞雷面波的特性：1、在分层介质中，瑞雷波具有频散特性；2、瑞雷波的波长不同，穿透深度也不同；3、瑞雷波的传播速度与横波传播速度具有相关性。4、竖向激振时，瑞雷波能量占总能量的绝大部分，而且比纵波、横波衰减得慢。频散又称波散，是指正弦波传播的速度随其波长而变化。形象地讲就是：面波最初传播的时候，“队列整齐”地前进，逐渐地，这支队伍发生了“分化”，有些频率的

6、面波“比较敏捷”，跑在前面；而有些频率的面波“比较迟缓”，落在后面．这种情况称为“频散”。面波的频散是由它所经历的“路程”上的地球结构决定的，因此它对地球内部结构也有明显的反映。瑞雷波法的特点：1、浅层分辨率高；2、不受各地层速度关系的影响：折射波法要求下伏层速度大于上覆层速度；反射波法要求各层具有波阻抗差异；瑞雷波法只要求具有波速差异，即使差异只有10%也可以精确进行分辨。3、工作效率高，费用低。面波勘探可解决的问题利用人工激发的瑞雷波，可以解决如下几方面的浅层地质问题：1、工程地质勘察：利用实测的频

7、散曲线，通过定量解释，可以得到各地质层的厚度及弹性波的传播速度，传播速度的大小直接反映了地层的“软”“硬”程度。因此可以对第四系地层进行划分，确定地基的持力层。可方便地划分出地层中软弱层的埋深及范围。2、地基加固处理效果评价：通过实测地基加固前后的波速差异，得到处理后的地基较处理前土体的物理力学性质的改善程度，同时可方便地对处理后场地在水平方向的均匀性做出评价，以及确定加固所影响的深度和范围。3、岩土的物理力学参数原位测试：波速的大小与介质的物理力学参数，如密度、剪切模量、压缩模量、泊松比密切相关。因此

8、通过对实测资料的反演拟合解释，可以得到岩、土层的横波速度、纵波速度，进而计算出其它参数。4、地下空洞及掩埋物探测：当瑞雷波的勘探深度与地下土洞、溶洞、矿区废弃矿井以及各地下掩埋物的深度相当时，频散曲线就会出现异常跳跃，据此可以确定其埋深及范围。5、公路、机场跑道质量无损检测：利用瑞雷波可以不破坏路面而测出路面、基层和路基的横波速度，结合纵波速度、密度等参数可计算路面厚度、基层和路基的压实度，路面的的抗折、抗压强度及路基的载荷能力，柔性路面的