浅层地震P波折射法在高速公路隧道勘察中的应用.pdf

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1、226福建地质GeologyofFujian第3期浅层地震P波折射法在高速公路隧道勘察中的应用林锦霞(福建省地质测绘院，福州，350011)摘要浅层地震P波折射法是高速公路勘察中常用的一种探测手段。结合高速公路路线工程勘察，列举该方法在查明基岩埋深、测定基岩波速中的运用，有助于查明低速带以及划分隧道围岩类别。关键词浅层地震P波折射法基岩埋深低速带围岩类别高速公路地震法、地磁法、电法、磁法以及地质雷达等技术在近地表探测中得到广泛应用。地震方法有折射波法、反射波法、面波法以及折射法和反射法联合应用等技术。折射波法简便、高效、初至波易识别、资料解释容易等优点，在近地表地质研究中发

2、挥着重要作用。1浅层地震折射法工作原理浅层地震P波折射法是通过地面人工激发地震波，地震波在地下介质传播过程中，遇到不同波阻抗介质的分界面时，产生一定能量的折射波并沿该界面传播后返回地面，埋置在地面的检波器接收后通过电缆输入地震仪，地震仪对采集到的信号放大并在采样后将波形数据记录于计算机中。通过计算机和人工对采集到地震波记录时间、相位和振幅等信息进行分析和解释，计算出介质的界面速度和埋深口]。2野外工作2．1测量与测线的布置对于工程勘察任务，测线由测量组用测量仪器完成地震测线的布设，把设计所预定的测线布置在工区地面上，在端点位置上埋设注明测线号和桩号，在测线的交点、地形起伏点

3、、转折点也要做好标识。野外工作结束后应提交各标识点的桩号高程。2．2仪器设备首先确认仪器性能是否正常，同时也要进行用于接收地震波的检波器一致性检查，必须保证仪器的工作情况良好，检波器出问题，所有的数据将作废。因此，在野外施工之前，必须要检查检波器的工作性能，检查是否每个都处于正常工作状态‘2【。(1)检波器是否对地震波有明显的反应，若信号强度非常弱、没有信号或噪声信号异常收稿日期：2014—03—10作者简介：林锦霞(1978一)，女，工程师，物探专业。第3期林锦霞：浅层地震P波折射法在高速公路隧道勘察中的应用227大，工作中不应该再使用。(2)每个检波器的起跳要达到没有延

4、迟或者延迟达到一致。若有不满足条件，应更换检波器再次重复上述步骤，直到每个检波器起跳时间和波形基本一致为止。2．3野外采集数据在开展浅层地震P波折射法勘察过程中，依据相关的物探勘察技术规范，严格把好质量关，确保原始数据的真实可靠。地震波的激发一般选择炸药，激发能量通过试验确定。检波器埋置的位置应准确，与地面接触良好，安置牢固，埋置条件尽量一致。测区遇到影响数据采集的不良地质情况应采取以下措施。(1)测区内表层软质土和地表植被较发育地段，检波器与地表土耦合较差，影响接收效果。采用清除杂草、将土踩实后再埋置检波器的办法。(2)雨后施工或遇稻田等情况，电缆容易受潮引起漏电，影响地

5、震信号的采集效果。采用将检波器直接焊接在电缆上，并做密封处理或专门加工密封式检波器电缆串的办法。(3)局部地形起伏较大地段，对资料的处理解释造成一定影响。通过野外测绳定点过程记录地形的突变起伏情况，在资料处理解释过程中加以校正。(4)及时发现地震记录模糊不清、坏道超出要求等不合格记录，安排重测。各记录道的波形、振幅及振动延续度要相似，相位要一致。(5)在连续排列的接头布设重复道，保证折射波初至数据的可靠性，现场观察两个端点炮相遇互换时间，以互换时间差不大于5ms为准。2．4数据处理浅层地震P波折射法的数据处理主要通过软件来读取波的初至时间，然后画出时距曲线，最后绘制物探地质

6、解释剖面图。(1)外业采集的原始数据，部分远距离追逐激发记录，由于地震波传播距离较远，受沟谷的影响，折射初至波能量较小，但可采取读取第一相位波峰或波谷获得折射波时间。(2)可利用原始记录读取波的初至时间，也可在监视屏上读取波的初至时间。直接读取初至时间有困难时，可读取初至波的极值时间，应求取相位较正量进行初至校正。(3)通过不同追逐距离的原始记录初至时间的分析对比，其时距曲线的变化趋势一致性较好，表明追逐炮距离已经超出“盲区”，室内资料处理过程中筛选出较好的原始记录进行计算解释。追逐炮的记录应以两次记录波形相似且时距曲线平行为主。(4)时距曲线绘制后，可根据时间互换相等性，

7、追逐时距曲线平行性、截距时间相等性原则进行检查。时距曲线中个别道出现突变时，应对照相同地段的相遇或追逐时距曲线走时情况。或根据班报中的有关说明，查明突变原因，必要时进行修正。3高速公路隧道勘察应用3．1地球物理条件根据该隧道前期勘察资料，测区内土层与全风化岩层纵波速度(V。)一般为500～1500m／s，强风化岩层与构造破碎带与裂隙密集带纵波速度一般为1500～2500m／s，弱(微)风化岩层纵波速度(V，)一般为2500～4300m／s。上述各岩土层之间的波阻抗差异较大，满足开展地震P波折射法的地球物理前提。22