工程与环境物探（34章）课件.ppt

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1、第三章　浅震中的新技术新方法随着工程勘察任务的发展，对地震勘探的要求不断提高，为了适应工程勘察任务的需要，在常规反（折）射波法的基础上又形成了一些新的方法。纵、横波测试技术瑞利面波探测地震波CT技术桩基动态无损检测第一节　纵、横波速测试技术测定岩土介质的波速，计算出岩土介质的弹性参数，评价岩土介质的质量。一、动弹性参数测试原理二、波速测试方法1、震源（1）炸药类震源----以纵波成分为主；（2）垂向打击类震源----以纵波成分主；（3）定向打击类震源----以横波成分主；击板法弹簧激震法钻孔横波锤和电火花

2、震源2、工作方法（1）地表法----测地表岩土介质的波速；(2)单孔法和跨孔法----测深部岩土介质的波速；3、纵波、横波的识别（1）炸药类震源有利于纵波的激发，机械类震源有利于纵波的激发；（2）Vp>Vs纵波出现在记录的前部；(3)改变打击方向后，纵波不变，横波发生相位反转。三、动、静弹性参数之间的关系在评价岩体和地基的的稳定性时：动弹性参数—方便，可大量测试；静弹性参数---采集标本，室内测试；两者的性质相同，但由于测试方法不同，其数值不同。我国南方某坝基动、静弹性参数的测试结果为：经验公式南斯拉夫苏

3、联科学院：（适合完整的岩体）（适合破碎的岩体）（适合破碎含水的岩体）上述经验公式，可以借鉴，在一个新区工作时，最好做一定试验，建立适合本区的公式（非线性回归）。如上表：四、岩土波速的应用不同性质的岩土介质波速不同，可通过波速评价岩体的性质。而波速测定具有经济快速和无破坏性的优点，该方法在工程勘察的各个方面得到了广泛的应用。１、划分岩土性质和岩体质量分类：0----0.5，岩土介质越松软其值越大，越坚硬致密其值越小，一般为0.2----0.3。VP/VS与σ的关系σ00.10.20.250.30.40.5V

4、P/VS1.411.51.631.731.872.45∞（１）当　　　　　，且Ｖp较大：未风化基地（２）当　　　　　　，且Vp较小：主要为砂或卵石。（３）当Vp值低，而Vp/Vs值高时，表示经常处于水位以上的粘性土壤。（４）当Vp值接近水的速度（1500m/s），而Vp/Vs值高，可能表示水位以下的软粘土层。完整性系数:2、判断砂土基地的“液化”—剪切波速度法液化：砂土基地在一定的条件下（饱和水、受到震动），由原来的状态变为“粘滞流体”的过程。液化后，砂土层的抗剪强度为零，造成地基塌陷、山体滑坡等地质灾害

5、。判断基地液化的方法：经验法；对比法。剪切波速度法：通过横波波速的测定，监测“液化”的发生。不发生“液化”时：Vs较大；发生“液化”时：Vs较小。剪切应变和波速密切相关：Ｇ：和相应最大剪切应变等有关的常数；Ｚ：砂土层的深度；Vs：在砂土层中测得的横波波速；amax：地震时地面最大加速度；γ：为深度Ｚ以上砂土层的容重。基地不发生液化基地可能发生液化第二节　瑞利面波法理论研究表明：当有震源存在时，除产生纵、横波外，还产生一种沿地表表层传播的面波（1887年英国学者瑞利发现）。传统地震勘探中是干扰波。近年来，通

6、过对其传播特征的研究，可以实现对表层岩土介质进行分层。--瑞利面波法一、瑞利波的基本特征１、质点振动轨迹是一个椭圆；２、频率低、速度低，是一种直达波；３、沿自由界面分布，穿透深度约为半波长；４、在均匀介质中波速无频散；在非均匀介质中有频散。以上特点，构成了瑞利波法的基础。稳态瑞利波法：用专门仪器（GR-810面仪），用可控频率的连续波震源。瞬态瑞利波法：用传统的地震仪，脉冲震源。二、稳态瑞利波法原理：还可以用反演软件计算各层的层速度。三、瞬态瑞利波法原理：这个脉冲波包含各种各种频率，由不同频率的间谐波叠加

7、而成，可用傅氏变分离出这些间谐波，求出不同频率的间谐波的波速即可。设已分离出来频率为f的瑞利波谐波瞬态法不需专门仪器，应用面广，但数据处理复杂，原理复杂。稳态法需专门仪器，应用受限制，但数据处理简单，原理好理解。实际上，瞬态法是用数据处理过程，替代了瞬态法中的可控频率连续震源。四、应用实例第三节地震波的层析技术是近年来发展起来的一种方法，借鉴医学上Ｘ射线断面扫描诊断的基本原理，利用大量的地震波信息进行专门的演计算，得到被测区内岩体的波速分布规律。是一种数据处理技术。透射波的层析技术反射波的层析技术折射波的

8、层析技术透射波的层析技术(第七次)地震ＣＴ技术在大风垭隧道地质病害诊治中的应用随着西部大开发战略的实施和推进,我国中、西部在铁路、油气、水利水电等领域的建设项目不断增长,特别是高速公路的建设速度和投资规模增长迅速.由于西部地区地形条件和地质构造复杂,工程地质条件较差,在工程建设施工过程中,地质病害频繁发生,这不仅给工程物探提出了不少难题,同时也为工程物探技术的应用与发展提供了广阔的空间.昆曼公路是中国通往东南亚的重要通道,其中