多道瞬态瑞雷波法在地基强夯质量检测中的应用探讨

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1、201120llVo1．6No．3苑永健等：多道瞬态瑞雷波法在地基强夯质量检测中的应用探讨第6卷第3期多道瞬态瑞雷波法在地基强夯质量检测中的应用探讨苑永健，李昌存(河北理工大学资源与环境学院，河北唐山063009)摘要：为了提高地基承载力，减少填土的不均匀沉降，对软土地基进行强夯加固是一种十分经济有效的地基处理方法。在沿海地区，填海工程和低丘整平地基处理中，大量使用强夯法。因此，强夯地基效果的检测十分重要。本文通过对多道瑞雷波法理论以及在强务地基检测应用效果的探讨，采用加权平均值法统计各测试．最地基土的承载力特征值，对整个

2、测区的强夯效果进行全面评价。关键词：瑞雷波；强夯地基；检测效果中图分类号：P631．4文献标识码：A文章编号：1007-1903(2011)03-0043-041瞬态瑞雷波勘探若波从点传播到B点，它们之间的变化完全是由频散引起的，则应有下列的关系式：瑞雷波勘探是近年来发展起来的浅层地震勘探新方法。由于瑞雷波速度、剪切波速度和岩、土力学参)：_)(3)数有着密切的关系，在岩、土工程和地基处理方面得到广泛的应用。瑞雷波勘探有频率域观测的稳态法和VR(∞)是圆频率为的瑞雷波的相速度。上式也时间域观测的瞬态法两种。稳态法应用时问较

3、长，方可写成：法技术也较为成熟，缺点是设备笨重，不利于提高效取瞬态法具有轻便、快捷效率高的特点。所用的采集系)：(4)统是地震勘探数据采集系统。(1)瞬态瑞雷波勘探原理式中是(c_O)和F(63)之间的相位差。比较式(3)瞬态瑞雷波法是用锤击，使地面产生一个包含所和(4)可知：需频率范围的瞬态激励。假设离震源一定距离处有一=CO·Ax／v(co)观测点，记录到的瑞雷波是t)，根据傅里叶变换，其频谱为：即：)=2矿．Ax／q~(5))=fs(O窖。dt()在波的前进方向上与点相距为A的观测点B根据上式，只要知道、B两点问的距

4、离Ax和同样也记录到时间信号f2(t)，其频谱是：每一频率的相位差，就可以求出每一频率的相速度()。)=为得到勘探点的频散曲线，需要对两观测点的记作者简介：李昌存(1965-)，男，中国地质大学博士，教授，多年来从事地质工程研究。E—mail：yuanzhao0603@163．COrn20112O1l第6卷第3期技术应用V01．6NO_3录作相干函数和互功率谱的分析。作相干函数的目的其资料处理工作主要包括：对原始记录的整理和是对记录信号各个频率成分的质量作出估计，并判断评价，提高信号质量的处理，面波速度的计算和结果噪声干扰

5、对有效信号的影响程度。的输出。作互功率谱的目的是利用互功率谱的相位特性求频率滤波是数据处理中最常见的处理手段，它可出这两个观察点在各个不同频率时的相位差，冉利用以消除各种干扰。在面波勘探中，我们希望滤波处理(5)式求出相速度。当我们已知频率为f的瑞雷波速度不改变数据的相位特性，即在理想情况下用零相位滤后，其相应的波长为：波器，并通过选取合适的通频带，尽可能保留所需的=／F(6)频率成分。瑞雷波的能量主要集中在介质的自由表面附近，对浅层勘探，保留高频成分；对较深目的层勘探其深度大体在一个波长深度范围内。由半波长理论，保留低频

6、成分；对中等深度勘探，要合理选择通频带，所测量的瑞雷波平均波速可以认为是1／2波长深度以降低干扰，使资料质量得到改善，并最终减小对频处介质的平均弹性性质，即勘探深度是：敞曲线的影响。H-R／22F(7)切除处理可以把直达波和折射波等部分地消除，由(7)可知，频率越高，波长2R越短，勘探深度从而保留下来较纯的面波，切除以后可以大大改善频越小；反之，频率越低，波长越长，勘探深度越大。敞曲线的计算结果。因此两个观测点之间的距离也要随着波长的改变而改能量衰减(增益处理)也是一种数据处理手段，它变。对于勘探较深的低频而言，Ax要大，

7、才能测到较可以对一定时窗内的地震波进行能量衰减控制。由于为正确的相位。对于勘探较浅的高频来说，Ax要小。地震记录中面波能量最强，因此在增益处理以后，可根据实际经验，Ax取1／32一22间较为合适，即在一以使相对较弱的反射波、直达波等幅值减小，使其在个波长内的采样点数要小于在间距Ax内采样点数的三计算频散曲线时相关系数变小，从而达到减少干扰的倍，大于在Ax内采样点数的0．5倍。目的。根据以上讨论，同一波长的瑞雷波传播特征反映一般而言，增益处理后计算的频散曲线更加平滑，了地质体水平方向的变化情况，不同波长的瑞雷波传且对深层目标

8、反映更清楚；其不利之处是这种平滑可播特性反映了不同深度地质体的变化情况。实际工作能会使面波勘探的分辨率降低，并产生低频段的低速中，为了提高效率，瑞雷波勘探时，在地面上沿波的假象。传播方向，以一定的道间距Ax设置～+1个检波器，我经以上之原始记录整理和处理后，需要确定面波们就可以检测到NAx长度范围内瑞雷