浅层地震反射波法在水底隧道勘察中的应用

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浅层地震反射波法在水底隧道勘察中的应用作者：沈磊

来源：《西部资源》2018年第03期

摘要：浅层地震反射波法是一种常用的勘探方法，它的应用范围非常广，如地质勘查、滑坡勘察、墩身检测等。采用地震反射波法进行水底隧道的勘探渐多，说明该方法水上勘探的有效性。笔者应用此项技术结合厦门湾海底隧道水上地震的实际操作对发射波法在水底隧道的地质勘查进行了研究。

关键词：浅层地震反射波法；水底隧道勘察；水上勘探

1.前言

浅层地震反射波法是一种常用的勘探方法，它的应用范围非常广，如地质勘查、滑坡勘查、墩身检测等。在陆地上浅层地震反射波法的应用技术已日趋完善，可以较好地解决地下几十米以内的工程地质问题，提供直观连续的地质剖面图，较明显的显示地质结构，确定基岩上覆盖层的厚度及起伏情况。采用地震反射波法进行水底隧道的勘探渐多，说明该方法水上勘探的有效性。笔者应用此项技术结合厦门湾海底隧道水上地震的实际操作对发射波法在水底隧道的地质勘查进行了研究。

2.反射波法的特点

地震波反射波法研究的是地震波在不同弹性介质分界面上按一定规律产生反射的原理。反射波法不受地层速度逆转的影响，受施工场地影响也较小，适应性较强，获得的地质信息比较丰富，时间剖面能够直观的反应地下的地质情况。浅层反射波法在松散沉积地层中，对地层层

浅层地震勘探实验报告

一、实验目的通过教学实验实习，目的是使同学对浅层地震勘探技术掌握，了解浅层地震仪器的使用和仪器工作参数的选择；了解浅层地震勘探激发条件的选择，检波器的安置条件；地震反射波法野外资料的采集技术及方法，并进行资料的整理与解释；了解地震勘探野外工作施工的过程。二、实验内容 1、使用浅层物探设备对xx 场地进行实验，掌握浅层地震物探技术方法 2、使用Geogiga 软件对所采集数据的资料处理（反射波法）三、实验原理 3.1 地球物理条件地下介质内部存在波的波阻抗是介质的速度和密度的乘积。具有一定厚度的地层与相邻地层存在有波阻抗差异时，才具有开展浅层地震勘探的前提。只要波遇到弹性性质不同的分界面，就会有反射界面。表3.1中分别列出了岩土介质中的波速、平均密度以及波阻抗的变化范围。 XXXXXXX 学校实验报告

表3.1 几种岩石的波阻抗第四系覆盖层与基岩、砂与粘土、砾石层与粘土、砂层之间有明显的波阻抗差异和波速差异，各层具有一定的厚度时，均可形成反射界面；有断层、破碎带等地质构造情况时，在断层面上会产生断面波、弯曲界面上会产生回旋波、在断点和尖灭点上会产生绕射波等，所以来自断层面或特殊地质构造面上的反射波会有明显异常；当疏松的覆盖层或风化带饱含地下水时，其波速将会明显地增大，对与P波来说，潜水面就是一个明显的波阻抗界面；一般基岩各风化层间从上到下通常具有速度和密度递增的趋势，多数情况下基岩风化层存在3～4个速度或波阻抗界面，这些界面常与全风化、强风化、中风化、弱风化和微风化界面相一致或相接近；以上地质条件均为地震勘查提供了物理条件。 3.2 浅层地震反射波法浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波，当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时，就会发生反射，地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时,其传播路径、振动强度和波形将随着通过介质的结构和弹性性质的不同而变化，根据接收到的反射波旅行时间和速度资料，就能推断解释地层结构和地质构造的形态，而根据反射波的振幅、频率、速度等参数，则可以推断地层或岩石的性质，从而达到地震勘探的目的。（图3.2.1反射波法工作原理示意图）图3.2.1 反射波法工作原理示意图地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时，一部分能量被反射,一部分能量透过界面而继续传播。在垂直入射情形下有反射波的强度受反射系数影响，在噪声背景相当强的条件下，通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。地下每

浅层地震波形处理技术的研究和应用

浅层地震波形处理技术的研究和应用地震是地球运动的表现，地震波是地震的核心物理现象。浅层地震波形处理技术是地震勘探的一项重要研究方向，其主要研究内容是通过对地震波数据进行处理，来提高地震勘探的精度和可靠性。这里介绍一些浅层地震波形处理技术的研究和应用。 1. 介绍浅层地震波形处理技术主要应用于对地下矿产资源、构造地质和地表工程等进行勘探和探测，是现代地震勘探技术的重要组成部分。其主要特点是需要获得高质量、高分辨率的地震数据，并对地震数据进行多种处理，如滤波、叠前、叠后等处理方法，以提高数据的信噪比和地质解释的准确性。 2. 数据获取浅层地震波形处理技术需要获得高质量的地震数据，这包括了地震仪、数据记录仪、震源和地下介质等。在获取数据时，需要选择合适的地震仪和数据记录仪，并进行精心的调试和设置。同时需要设计合理的布放方案，确保数据的均匀覆盖和可重现性。 3. 数据处理数据处理是浅层地震波形处理技术的关键环节，其目的是提高数据质量和提取地震信息。常用的数据处理方法包括了滤波、叠前处理和叠后处理等。滤波是指通过对数据进行频域分析，剔除来自于噪声源和其他不感兴趣的振动信号，保留目标振动信号的方法。滤波通常分为低通滤波、高通滤波和带通滤波等。滤波的效果主要取决于滤波器的设计和参数设置。

叠前处理是指利用覆盖同一地点的多个地震记录，进行协同处理，提高同一地点的地震数据的分辨率，降低地球物理勘探的成本。叠前处理主要包括超前滤波、时差校正、震源补偿和零炮距等。叠后处理是指利用地震数据的分布规律和信息差异，采用方法对数据进行优化和处理。叠后处理主要包括平衡叠加、全波形反演、模型反演、偏移成像等。 4. 应用浅层地震波形处理技术在探测地下水源、油田储层、矿产资源等方面有着广泛的应用。其中，对于地下水源进行勘探时，一般采用地震反射法，通过对信号的处理来确定固结差异和岩石结构，从而判断地下水源区的位置和形态。此外，在对地表工程进行勘探和监测时，浅层地震波形处理技术也被广泛应用。例如，通过分析地层岩石的弹性参数和波速，可以预测地下隧道和建筑结构的安全性，进行工程控制和风险管理。 5. 总结浅层地震波形处理技术是地震勘探技术的重要组成部分，对于探测地球内部结构和地下资源具有不可替代的作用。随着各种地震仪器和处理方法的不断发展，浅层地震波形处理技术已经取得了很大的进展与发展。未来，我们将会看到更多的创新和应用案例。

反射波

反射波一、反射波法观测系统进行反射波法测量，追踪目的层位，连续有效地获取地下构造信息，必须按照一定的规则布置激发点和接收排列，这种激发点与接收排列的相互位置关系称这观测系统。比较常用的排列类型有中间放炮排列和单边放炮排列。沿测线连续测量时，一般选择单边放炮排列，沿一个方向移动炮点和检波器排列比较方便，单边放炮排列如图1所示；在界面倾斜时通常在下倾方向放炮，上倾方向接收。图1 单边放炮排列的探测范围反射波法的观测系统又可分为单次覆盖和多次覆盖两类。单次覆盖观测系统的特片是对反射界面上的每个反射点只追踪一次；多关键作用覆盖观测系统的特征是对反射界面上的每个反射点多次追踪。根据反射原理可知，在地层水平的情况下，反射波法观测反射界面的范围一般为二分之一排列长度（见图1），在界面倾斜时有所改变。为便探测的反射界面范围覆盖整条测线，必须根据测线的长度和反射波的探测范围设计合适的排列间距或炮点间距。 1.反射波法观测系统的图示反射波法的观测一般用时距平面图或综合平面图表示。时距平面图用时距曲线表示激发点和接收排列的关系。综合平面图是将测线画在图纸上，并从测线上的各个激发点分别向两侧做与测线成45度角的直线，构成坐标网，并将测线上的各接收段分别投影到通过相庆激发点的坐标（斜线）上，并用粗线段或有色线段标出。 2 反射波法的观测系统利用单次覆盖观测系统追踪界面时可用以下几种观测系统。 A简单连续观测系统

图2 简单连续观测系统如图2a所示，在O1点激发，O1O2地段接收，探测的反射界面是A1R1段，然后在O2点激发，同样地段接收，探测的反射界面是R1A2段。O1和O2点是互相换点，波射线的方向虽然不同，但是反射波的传播路径相同，所以波的传播时间相等。O1O2排列观测完后，再移至O2O3排列，同样分别在O2和O3点激发，可以相应地探测A2R2和R2A3界面。照此依次追踪下去，就可以追踪整个界面A1-A5。这种观测方式称之为简单连续观测系统。化们在激发点的附近地段接收，便于野外作业。综合平面图如5-14b所示。 B 间隔连续观测系统间隔连续观测系统的偏移距比较大，在O1点激发，O2O3地段接收；然后在O3点激发，O1O2地段接收，实现了大偏移距接收。它的进距平面图和综合平面图如图3所示，通过互换点可连续追踪反射波界面。该种观测系统可以用来避开激发点附近强大的声波和面踊的干扰，因为面波、志波的速度低，当接收点远离激发点时，反射波到达更早，避开了面波、声波的干扰。

浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用

浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用摘要：浅层地震勘探数据可以帮助我们对地下采空区的形状和结构进行探测。本文旨在讨论浅层地震勘探技术在监测地下采空区活动性方面的应用。通过对各种勘探方法的比较和分析，本文发现，浅层地震勘探是地下采空区监测的有力工具，它可以实现快速、高效、准确的数据采集，并可用于传感器安装及地质研究。此外，本文还介绍了浅层地震勘探技术的相关理论原理及实际应用，为未来地质研究及监测提供了指导意义。关键词：浅层地震勘探；地下采空区；数据采集；传感器安装；地质研究正文：随着技术的日益发展，地下采空区监测已成为一项重要而困难的任务。为了探测地下采空区的形状和结构，发展了多种地球物理勘探方法，如激光测距法、毫米波成像法、电阻率测井法、重力勘探法等。其中，浅层地震勘探技术具有显著的探测效果。地震反射和反射/衍射法是浅层地震勘探中最常用的方法。浅层地震勘探的数据可以有效地检测地下采空区的大小、形状、位置和活动性，可以记录地下采空区的地震波特征，反映出地下构造对地震波传播的影响，从而有效地破解洞内结构。它不但可以快速而有效地进行采集，还可以提供准确的数据，并可用于传感器安装及地质研究。此外，本文还简要介绍了浅层地震勘探技术的相关理论原理及实际应用。实际应用结果表明，浅层地震勘探技术在地下采空

区监测探测中有着重要作用，用于地质研究及监测也十分有益。因此，浅层地震勘探技术将为未来地质研究及地下采空区监测提供指导意义。除了浅层地震勘探技术，综合采用其他地质勘探技术也十分重要，如磁性、辐射成像和重力探测等。此外，还可以通过气体探测和混凝土检测等方法来监测地下采空区活动性变化。例如，气体探测可以检测空洞入口处的气体含量，并可用于检测地下采空区的活动性。混凝土检测可以对混凝土周边的采空区进行监测，从而有效地控制和维护建筑物的安全性和稳定性。因此，为了更好地探测地下采空区的活动性，除了浅层地震勘探技术外，还应将其他地质勘探技术牢牢结合起来，以便更好地满足地质勘探需求。同时，应注重现有勘探手段的优化与改进，以提高勘探数据的准确性和可靠性，为地质工作提供更可靠的科学依据。另外，监测地下采空区活动性还需要建立管理制度，准确评估子采场、采空区和支架等构造特征，以期能够更加有效地控制和维护采空区的安全性。此外，定期进行水文地质勘探也十分必要，以确保地下采空区的稳定性。总之，地下采空区监测工作需要借助多种勘探技术，以便精确探测并准确评估采空区的活动性及其潜在风险，从而保障采空区的安全性及稳定性。在实施此类勘探任务时，还必须考虑到设备的可靠性和性能特征，以及安装和使用的实用性等因素，确保所采集的数据准确、可靠。此外，地下采空区监测工作还应事先绘制完整的勘探计划，并定期跟踪检测和评估采空区活动性变化情况。

浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用

浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用随着现代地质工程技术的发展，需要对地下构造进行精细、准确的勘探与分析。而浅层地震反射波法是一种常用的地质工程勘探技术，它可以获取地下构造的反射波数据，并通过分析这些数据来揭示地下构造的构造和性质。本文将重点探讨浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用。一、浅层地震反射波法的原理浅层地震反射波法是一种基于反射波原理的勘探技术。其基本原理是：利用地震波在地下构造中传播的速度差异，从而产生反射波。这些反射波会在地下构造的不同层之间反射和传播，最终被地震仪器接收到并转化为数字信号。通过对这些数字信号的分析和处理，可以获取地下构造的深度、厚度、形态、密度等信息。二、浅层地震反射波法的应用 1、地下水资源勘探地下水是重要的自然资源，利用起来可以为人类生产和生活提供便利。而浅层地震反射波法可以在地下发现水域的位置、深度、厚度和水层受困状态等信息，从而提高水资源的开发利用率。 2、工程场地地质勘探

在建设工程，如桥梁、隧道、公路等工程时，往往需要对土壤、岩石等地下构造的稳定性进行评估，确定是否会发生地质灾害，如滑坡、塌陷、地震等。而浅层地震反射波法可以发现地下不均质的层位，为工程场地的设计与建设提供了可靠的依据。 3、矿产勘探浅层地震反射波法在矿产勘探中的应用，可以有效地识别出金属、非金属矿物、油气藏等相关矿产，并评估其储量，对矿产勘探具有重要作用。二、浅层地震反射波法的优缺点 1、优点（1）浅层地震反射波法可以获取地下构造更为精细的信息，不仅可以获得地下构造的形态和位置，还可以了解地下构造的物性、纵波速度和横波速度。（2）具有操作简单，施工方便且低成本等优势，同时可以大范围、快速获取信息。（3）数据的解释和处理可以采用计算机技术，能够提高勘探数据的质量和解释效果，并且可以提高勘探效率。 2、缺点（1）在不同的地区，使用方法不同，且对训练有成效的人员要求较高。不同地区存在的地质、地形条件也是影响测量精度的关键因素。

地震勘探技术在地下隧道工程中的应用研究

地震勘探技术在地下隧道工程中的应用研究地震勘探技术在地下隧道工程中的应用研究地下隧道工程是现代城市建设中不可或缺的一部分，它们被广泛用于交通、水利、能源等领域。然而，地下隧道工程建设面临着许多挑战，如地下水、岩层结构、地下空洞等问题。因此，为了确保隧道工程的安全和可靠性，需要使用一些高精度的勘探技术。其中，地震勘探技术是一种非常有效的方法，它已被广泛应用于地下隧道工程中。地震勘探技术是通过对地下岩层的声波反射和折射进行分析，来了解地下岩层结构和性质的一种方法。它可以提供高精度、高分辨率的地下图像，并可以检测出地下岩层中的裂缝、空洞、水位等信息。在地下隧道工程中，地震勘探技术主要应用于以下几个方面： 1. 岩层结构分析地震勘探技术可以通过对地下岩层的声波反射和折射进行分析，来了解岩层的结构和性质。这对于隧道工程的设计和施工非常重要。通过地震勘探技术可以确定岩层的厚度、倾角、硬度等参数，从而为隧道工程的施工提供重要的参考。

2. 检测地下空洞和裂缝在隧道工程建设过程中，地下空洞和裂缝是一个常见的问题。这些问题可能会导致隧道工程的倒塌或破坏。地震勘探技术可以探测出地下空洞和裂缝的位置和大小，并提供有关这些问题的详细信息。这样，施工人员就可以采取必要的措施来避免这些问题。 3. 检测地下水位在隧道工程建设过程中，地下水位是一个重要的问题。如果水位过高，可能会导致隧道工程的倒塌或破坏。地震勘探技术可以检测出地下水位，并提供有关水位高度和水流方向的信息。这样，施工人员就可以采取必要的措施来避免这些问题。 4. 隧道施工监测在隧道工程建设过程中，需要对隧道进行实时监测，以确保隧道工程的安全和可靠性。地震勘探技术可以提供实时监测信息，并可以检测出任何可能导致隧道工程破坏的问题。这样，在出现问题时，施工人员就可以及时采取必要的措施来避免事故发生。

物探方法在山体隧道勘察中及应用

物探法在工程地质勘察中的应用摘要：在工程勘察中物探方法作为辅助手段，根据前期物探结果有利于提高勘察工作效率及降低成本有着重要的作用。通过实例说明其在山体隧道工程勘察中的应用，同时与其它勘探成果进行联合解释，相互印证，达到了提高隧道勘察的成果质量，为设计施工提供了可靠依据。关键词：物探法；隧道勘探；成果 1 物探方法工作原理 1．1 浅层地震反射波法工作原理浅层地震反射波法研究的是地震波在不同分界面上按一定规律产生反射的原理，利用人工震源(如重锤、放炮、电火花等)所激发产生的地震波在岩土介质中的传播规律，遇弹性不同的介质分界面，就会产生波的反射，用检波器接收其反波信号，通过浅层地震仪接收返回的反射地震波，进行时频特征和振幅特征分析，探测浅部地质构造或测定岩土物理力学参数、进行物理性分层、寻找构造带的一种较成熟的探测浅部地质情况的有效方法——地球物理勘探方法。根据波动理论，当人工激发产生的地震波在向地下介质中传播时，由于不同的岩土层具有不同波阻抗差异，当地震波经过具有不同的波阻抗差异界面时，就会产生反射现象，应用专门的仪器记录各种波的传播时间和特征，经过数据处理后，便可获得岩土层、断裂带等的相关信息，从而解决相应的工程地质问题。浅层地震反射波法的工作原理如图1所示。图1 浅层地震反射波法的工作原理示意图 1．2 高密度电法工作原理高密度电法属于电法勘探中的电阻率法，用供电电极(A、B)向地下供直流(或超低频流)电流，同时在测量电极(M、N)间观测电势差(ΔU )，并计算出视电阻 mn 率(ρs)。视电阻率虽然不是地下某一种岩石的真电阻率，但却是在电场作用的范围内，地下电性不均匀体的综合反映。视电阻率值与地下不同导电性岩石(或矿体、不良地质体)的分布状况有关，还与所采用的装置类型、装置大小、装置相对于电性不均匀体的位置以及地形有关。对于某一个确定的(不均匀)地电断面，若按一定规律不断改变装置大小或装置相对于电性不均匀体的位置，则测得的视电阻率值将按一定规律变化。电阻率法正是根据视电阻率的变化来探查和发现地下导电性不均匀体的分布，从而达到解决不同地质问题的目的。 1．3 音频大地电场法工作原理音频大地电场法勘查技术，实质是利用频率在0．01～30kHz(即音频和亚音频)范围内的天然大地电场作为场源，在地面沿一定的观测线按一定的点距，逐点测量电场强度

海底浅层气在工程勘察中的特征及对工程的影响

海底浅层气在工程勘察中的特征及对工程的影响摘要：拟建某跨海大桥位于伶仃洋海域，在此海域范围内海底浅层气发育，主要以层状、团（块）状、高压气囊及气底辟等四种形态赋存于海底。本文着重阐述了多道地震、单道地震、浅地层剖面等图像的三种主要识别标志：洼坑及气道、强反射及空白带、亮点。同时，简略介绍了浅层气对工程的影响及可能存在的安全隐患。关键字：海底浅层气；工程勘察；地震图像特征；影响 0 引言海底浅层气是一种海洋灾害地质类型，一般指海床浅地层内聚集的气体，有时以含气沉积物存在，有时以超常压状态的气囊出现，有时候直接向海底喷逸。为了避免浅层气灾害的发生，国内外学者对其进行了广泛的调查和研究，并利用各种方法确定海底沉积物中的浅层气赋存形态及特征。拟建某跨海大桥跨越珠江口伶仃洋海域，大桥采用桥隧组合方案，全长约29.6km，其中跨海桥梁长约23km，主要包括：3座航道桥、非通航孔桥、海底隧道、东西人工岛(长约600～700m，宽约180～250m)。在本项目工程勘察过程中，发现部分测段存在海底浅层气，虽无大量逸出现象，但在工程施工建设中应引起重视。 1 区域地质背景拟建某跨海大桥桥址位于华南地槽褶皱系的南端。华南地槽褶皱系是一个晚加里东地槽褶皱系，由于显生宙强烈的构造变动，华南地槽褶皱系的基底准确年龄难以确定，但一般认为是早元古代到中元古代。华南地槽褶皱系是我国大地构造单元中活动性比较强的构造带，可以进一步划分为三个二级构造单元：南岭地槽、海南岛-钦州地槽和右江地槽，桥址属于南岭地槽。根据岩性、岩相、古生物、海蚀迹象等判断珠江三角洲地区曾发生过三次海侵过程，一次在晚更新世中期，一次在全新世中期，另一次在全新世晚期。另外，根据钻孔资料并结合14C及TL测年样品数据，调查区第四纪最老地层时代为>2.35万年，属晚更新世中期；淤泥和粘土沉积属于全新世中晚期，砂、砾沉积为晚更新世中、晚期至全新世早期形成的沉积。区域新构造运动表现为强烈的垂直升降运动，以断裂、断块活动为基本特征。经历了漫长和多次的构造运动，形成了大量的断裂构造，按其展布方向主要分为北东向、北东东向、北北西-北西向、北西西向和近东西向五组。 2 调查方法

隧道地质勘察中的常用物探方法

隧道地质勘察中的常用物探方法隧道地质勘察中的常用物探方法前言近年来我国社会经济高速发展，地面交通需求越来越大，以公路和铁路为主，路面交通线一般由路基、涵洞、隧道等工程建筑物组成。隧道是修建在地层中的地下工程，被广泛用于国防、矿山、水利、市政、公路和铁路等方面。我国地形地貌具有复杂性和多样性，在隧道施工过程中，由于断裂破碎带的存在会带来坍塌风险，含水性强的地层会在施工过程中带来透水事故，从而严重影响施工进度和效率。地球物理方法具有成本低、精度高、连续性强、破坏性小等优点，综合利用不同的物探方法可以非常准确地确定地下地质情况，因此工程物探技术在隧道地质勘察中表现出其优越性。 1、常见隧道地质灾害 1.1围岩变形破坏围岩变形破坏的表现形式包括：软弱岩层、膨胀性岩土变形、位移，松散层塌落，坚硬岩层岩爆等。 1.2涌水、突水涌水、漏水主要发育于节理裂缝密集带、破碎带，突水主要发生于岩溶、洞穴和含水层带。 1.3地面塌陷主要由隧道内长期涌水和大量抽取地下水造成。 2、常用物探方法简介地球物理勘探是以岩石的电性、磁性、放射性、力学性质的差异为基础，运用不同的数学物理方法和物探仪器，探测地下地质构造和矿

产分布，并解决地下地质问题的方法。解决不同的地质问题，可选取不同的物探手段。而综合利用不同的方法主要对解决某一地质问题可以带来更精确的解释。 1地震折射波法弹性波发生折射遵循斯奈尔定律。地震折射波法是研究在速度分界面上滑行波引起的震动，当地震波以临界角入射时，射线在速度分界面发生全反射，从而引起上边介质的挂点震动，并以某一角度返回地面，被地面检波器接收。该方法可以进行地层划分，为围岩分级提供速度资料，并判断低速带和断层破碎带。该方法勘探深度小，在断层、破碎带判定上有一定的局限性。 2电测深法电测深法是以地下岩石的电阻率差异为基础，以一定的极距观测不同深度岩层的视电阻率，通过研究地电断面，用以分析地下地质构造或解决地质问题。该方法可以用来划分地层，并查找地下不良地质现象，如岩溶、断层或破碎带。该方法不能进行准确定量解释，受地形起伏影响大。 3地震反射波法地震反射波法是在离震源较近的若干观测点上，测定地震波从震源到不同弹性的地层界面上反射回到地面的时间，测线不同位置上的法线反射时间的变化可以反映地下地层的构造形态，从而达到划分地质层位、断层、采空区和岩溶等地质情况。但该方法勘探成本高，山地工作难度大，不能直接反映速度信息。 4高密度电法高密度电阻率是用高密度布点的原则，从二维地电断面测量电阻率，并根据电阻率值的特征进行地层的划分、查找不良地质体。但该方法受地形影响较大，不能做定量解释，勘探深度有限。

南海珊瑚岛礁水域浅层地震反射波勘探

南海珊瑚岛礁水域浅层地震反射波勘探马林;刘宏岳【摘要】在南海某珊瑚岛礁的工程勘察中,采用快速高效的浅层水域地震反射波勘探方法配合钻探进行联合勘察,将钻孔的"点"与物探的"线"结合起来,相互对比、佐证,进行综合解释,查明了岛礁珊瑚松散沉积物的厚度、基岩起伏形态及大范围内的连续地质剖面. 勘探结果为岛礁岩土工程性状调查、水文地质调查以及工程建设提供了可靠的地质依据和设计参数,取得了理想的效果. 水域地震反射波对岛礁的不同地貌单元内礁坪、向海坡、潟湖、外海的沉积层界面反映清晰,但在外礁坪区域由于现代海滩岩的发育,声波较难穿透.%The quick and effective seismic reflection in shallow waters and the geological drilling are combined in the investiga-tion of a coral and reef island in South China Sea. The thickness of loose coral deposits, undulating bedrock and continuous geo-logical profiling in a large scale are obtained by the comparison, corroboration and comprehensive interpretation of borehole point results and the geophysical survey line results. The prospecting results provide solid geological basis and design index for the geotechnical investigation of coral island and reef rock, hydrogeology survey and engineering construction. The reflection of the deposit interface in different geomorphic units, such as the reef flat, seaward slope, lagoon and sedimentary deposit interface is clear while the reflection in outer reef flat area is unclear due to the development of hard modern beach rock. 【期刊名称】《人民长江》

浅析地质勘探中的浅层地震反射波法

浅析地质勘探中的浅层地震反射波法 1、浅层地质反射波法的基本原理地震反射波法是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的一种常用浅地层勘探方法。这种方法可以利用多种波作为有效波来进行探测，也可以根据探测目的要求仅采用一种特定的波作为有效波。在这种方法中，每一测点的波形记录都采用相同的偏移距激发和接收。在该偏移距处接收到的有效波具有较好的性噪比和分辨率，能够反映出地质体沿垂直方向和水平方向的变化。浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波，当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时，就会发生反射，地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时，其传播路径、振动强度和波形将随通过介质的结构和弹性性质的不同而变化，根据接收到的反射波旅行时间和速度资料，就能推断解释地层结构和地质构造的形态，而根据反射波的振幅、频率、速度等参数，则可以推断地层或岩石的性质，从而达到地震勘探的目的。 2、参数选择的基本原则 2.1数据采集浅层地震勘探根据不同的地质环境和勘探要求，使用时采用的方法不同，应用的效果取决于野外工作参数（采样率、道间距、偏移距）的选择，震源能量等。这些参数由野外试验工作来选定。 ○1震源。在激发时，对震源一般有两个要求：一是激发力要竖直向下；二是激发装置或药包与大地耦合要好。 ○2检波器。接收设备（主要是检波器）除接触条件外，它的埋置尽量达到最佳的耦合，如果由于条件限制不能埋置在原设计点位时，沿测线方向位移1∕10道间距内或垂直于测线方向的1∕5道间距内。 ○3分辨率。为保证记录有效信号不畸变，每个最短周期内至少要采集4个样值，而且还要考虑记录长度问题，因为不能选择过高的采样率，以免点数太多，出现仪器存储容量不够或增加不必要的勘探成本。

地震波反射法实施细则

地震波反射法（简称TSP）实施细则 1 检测原理地震波反射法（TSP法）是利用地震波反射回波方法测量的原理。地震波震源采用小药量炸药激发产生，炸药激发在隧道边墙的风钻孔中，通常24个炮孔布置成一条直线。地震波的接收器也安置在孔中，一般左右洞壁各布置一个。地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体破碎带、岩性变化或岩溶发育带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播。反射的地震信号被高灵敏度的地震检波器接收，反射信号的传播时间与传播距离成正比，与传播速度成反比，因此通过测量直达波速度、反射回波的时间、波形和强度，可以达到预报隧道掌子面前方地质条件的目的。在一定间隔距离内连续采用上述方法，结合施工地质调查，可以得到隧道围岩的地质力学参数，如-动弹性模量、动剪切模量和动泊松比参数等。工作中结合相关的地质资料和施工地质工作，总结预报经验可以提高预报的准确性。 2 检测仪器简介采用地震波反射法（TSP）技术进行预报中，使用的仪器为TGP206隧道地质超前预报系统，TGP206（Tunnel geology Prediction )由北京市水电物探研究所研制，已经经过国内著名隧道专家组评审，鉴定为具有国际先进技术水平。 TGP206隧道超前地质预报系统包括仪器主机、配件和处理软件三部分组成。下图为TGP206隧道超前地质预报系统实物照片。

图TGP206隧道超前地质预报系统 3 探测方法采用黄油耦合，定向安置孔中三分量检波器；记录接收器孔、距离接收器最近的炮孔和隧道掌子面的里程桩号，以及各炮孔间的距离，以上数据填写在《TGP 现场数据记录表》中；爆破孔药量一般控制在50～70克，采用计时线炸断的触发方式，在孔中灌满水的条件下激发，按序依次起爆和进行数据采集。工作中对测线布置段至隧道掌子面间的隧道围岩进行地质描述，以利于资料解释。 4 测线布置在隧道左或右壁的同一水平线上从里向外布置24个炮孔，炮孔间距2.0m，炮孔高度1.1m；与接收孔的最近距离一般为20m。下图为工作布置示意图和钻孔布置平面示意图。

水域浅层地震反射波勘探数据处理及工程实例 (完整版)实用资料

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28 福建建设科技20211No 12 ■工程勘探与监测水域浅层地震反射波勘探数据处理及工程实例刘宏岳(福建省建筑设计研究院福州350001 [提要]本文介绍了水域浅层地震反射波勘探技术的采集方法与数据特点,阐明了水域地震数据处理的一般流程,通过工程实例说明该方法的有效性和实用性。 [关键词]工程物探水域地震反射数据处理多次波 Ab s tra c t:The paper intr oduces the data gathering method and its p r operties in shall ow marine seis m ic reflecti on with the general data p r o 2cessing fl ow chart be exp lained .The real p r oject exa mp le shows that the method is p ractical and effective in s olving the shall ow marine geotechnical p r oble m. Key wo rd s:engineering geophysical p r os pecting;marine;seis m ic reflecti on;data p r ocessing;multi p le wave

收稿日期:2021—01—25

1前言近年来,随着国家对基础建设的投资不断加大,公路桥梁、港口码头、水库大坝等大型工程的建设日渐增多,此类项目的岩土工程勘察大部分在水域中进行,其工作难度比陆地要大的多,且具有钻探工期长、耗资大的特点。因此在水域勘察中采用工程物探成为一种较好的选择方法。本文介绍的水域水域浅层地震反射波勘探方法可以较好的探明水下地形、覆盖层分层、基岩面起伏及地质构造情况。具有速度快、效率高的优点,同时获得了较大的勘探深度。 2方法简介水域浅层地震反射波勘探震源使用我院研制的船载式全自动大能量连续冲击震源,它具有如下特点:1、激发频率低,频带较宽,主频在100-800Hz;2、震源子波脉冲性好,后续余震小;3、激发能量大且均匀。4、激发时间短,时间间隔为1s 。使用水上专用漂浮12道或24道电缆采集地震数据。仪器使用北京水电物探研究所的S W S 多功能面波仪。导航定位采用全球动态差分定位导航系统。采集时确定合适的偏移距,控制工作船的航速。 3数据分析与特点311噪音分析水域地震数据的噪音一般包括随机噪音和规则噪音。随机噪音有工作船发电机、螺旋桨的噪音,波浪或水流对水听器冲击形成的噪音,此类噪音干扰虽然强度大但频率较低,一般可通过高通滤波达到良好的抑制。还有一类随机噪音是水听器碰倒水上漂流物、水草、或船侧引起的,在纪录中某一道或数道形成局部高幅值突起,一般不具有连续性,此类噪音可在原始记录或抽道纪录中通过中值滤波达到良好效果。规则干扰噪音包括侧壁反射、直达波、圈闭在水层中传播的导波(在水浅时明显,以及水底多次波;在水域地震数据处理中,如何消除这些噪音,特别是规则干扰噪音,突出地层一次波反射能量,应该予以特别关注。 312反射系数

地震法在某公路隧道勘察中的应用

地震法在某公路隧道勘察中的应用伴随我国社会的不断发展，我国高速公路建设数量逐渐增多，从东部走入西部，从平原走进山区，公路隧道将越来越多地被修建。要确保工程建设的整体质量，对公路隧道勘查工作的实施极为重要。要确保公路隧道勘察的整体质量，相关工作人员必须选择正确的勘察方法。实践表明，在公路隧道勘察中应用地震法进行勘察能够取得良好的勘察效果。本文主要研究浅层地震P波折射法在某公路勘察中的应用效果。实践表明，在公路勘察中所使用的众多勘察方法中，浅层地震P波折射法是最常用的一种方法。公路隧道勘察中，需要与公路路线工程项结合展开勘察工作，并通过浅层地震P波折射法查明基岩埋深情况、将基岩波速中的运用情况确定下来，这在保證查明低速带与划分隧道围岩类别方面有着积极的意义。可见应用浅层地震P波折射法对公路隧道进行勘察的重要性之所在。标签：公路隧道；浅层地震P波折射法；地震法；公路建设；勘察；应用随着近年来我国公路建设数量的逐渐增加，公路隧道勘探技术也随之发展起来。如今，在公路隧道勘探中最常用的集中勘探方法为：地震法、磁法、电法以及地质雷达等技术方法，这些技术方法在公路隧道勘探中取得了一定的成效。其中，地震法的应用频率最高，其原因在于，该勘探方法能有效分辩出隧道的不同物性的围岩及各种软弱结构面，并且集折射波法、反射波法、以及面波法等技术特点于一身。折射波法具有便捷简单、高效、初至波较易被识别、资料解释容易等方面的优点，这些优点的存在，决定了地震法在众多对到勘探方法中地位，地震法的应用，在近地表地质研究中起着重要的作用，其地位不可取代。 1、浅层地震折射波法的内涵与工作原理探究 1.1浅层地震折射波法的内涵浅层地震折射波法主要指，通过地震波折射原理的利用，对浅层拥有过波速差异的地层或者构造等展开相应探测工作的一种地震勘探方法。实践表明，在浅层地震勘探中，浅层地震折射波法是其中一种重要的工程勘察方法，该方法被广泛地应用工程勘察的多个领域，可用于对覆盖层（或低速层）的厚度、基岩面起伏、岩体风化情况、断层和古河道的分布等进行探测，解决相关的工程地质问题。 1.2浅层地震折射波法的工作原理浅层折射波法地震勘探在使用的过程中，主要利用人工激发的地震波在地下介质中的传播，在穿过拥有不同介质的分界面过程中，波原来的传播方向将会发生改变，并且出现折射的现象。如果下层介质的波速远远超过上层介质的波速的时候，并且波的入射角与临界角相同，那么此时折射波将会沿着分界面以下层介质中的速度进行“滑行”。该种沿着界面传播的“滑行”波将会导致界面的上层质点出现振动的情况，同时以折射波的形式将波传至到地面上。而工作人员通过地震仪测量折射波索道地面的观测整体时间与震波距离，便能够较容易的得出折射界

2.浅层地震反射方法及数据处理及数据处理-刘云祯

浅层地震反射方法及数据处理研究刘云祯 [提要] 本文根据“浅层地震反射方法与数据处理研究”总报告撰写而成。文中总结了该项目由研究浅层地震反射的多次覆盖技术开始，到该项技术成功地应用于复杂地基勘察，并取得成效的过程。共列举了工程实例11个。研究内容涉及现场工作方法、震源、地震数据的采集格式、地震数据的数字磁盘采集及地震数据的微机现场处理研究等方面。该项目的研究成功和推广应用，可为提高勘测成果质量、缩短勘探周期、降低勘探费用发挥明显的作用，并具有显著的经济效益。一、序言 “地震浅层反射方法及数据处理研究”是“七五”国家科技攻关项目“高坝坝基勘测新技术研究”中的一个研究项目，系统编号为：17—3—l—(3)。 (一) 项目立题时的国内外状况地震浅层反射方法及数据处理研究项目包括两部分内容：①野外浅层地震反射方法；②数据采集与处理。国外在野外浅层地震反射方法的研究方面，80年代初开始有较大进展。如加拿大、美国等采用窗口法，进行了等偏移距方法的采集研究与应用；但在数据采集与处理方面利用苹果II型微机，处理功能是只能对等偏移3E采集的地震资料作些简单处理。国内地矿部、铁道部和煤炭部对深层和中浅层野外地震反射方法的研究采用CDP水平这加方法，由于其勘探深度大，因而地震设备规模大：在数据采集与处理方面，采集用磁带机，处理要在有关计算站(或计算中心)处理。80年代中期，地矿部对浅层地震反射资料处理软件开展研究，进行了由68000微机向长城0520微机移植浅层反射软件的工作，野外采集用磁带机，处理时由磁带再转成软盘，处理时所用微机需要有硬盘支持。国内水电系统，1984年在龙羊峡和1985年在东北镇西坝址等工地用窗口法做了论证性的现场试验；资料处理是用手工绘图的办法。综上所述可能看出：在确立浅层地震反射方法及数据处理研究项目的同期，国内外对该项目的研究也处在起步研究的阶段。 (二) 项目攻关的考核目标考核目标主要有两个方面的内容：①野外浅层地震反射方法研究；②数据采集与处理研究。 1．野外浅层地震反射方法研究方面根据高坝坝基勘探深度的需要(几米至一百米左右)攻关研究野外工作方法和震源。目标是：提出适合水电工程勘探的，能形成生产力的野外工作方法和使用的震源。 2．数据采集与处理研究方面考核目标是研究出地震记录的软磁盘采集系统，并用于80年代以来国内引进的ES—1210地震仪的改造，使之达到地震数据的数字软磁盘采集。针对在野外现场还不能进行数据处理的现状，攻关的主要内容是实现地震数据处理的微机化，考核目标是处理功能达到CDP迭加的水平。 (三) 攻关实现的目标 1．野外浅层地震反射方法研究方面 (1) 在窗口法的基础上，应用研究了等偏移距方法、CDP水平迭加方法，以及CDP水平