横波地震在工程勘察中的应用
地震勘探中的常见地震干扰波及压制方法
地震勘探中的常见地震干扰波及压制方法论文提要在地震勘探中激发地震波时，由于激发、接收条件，自然环境和地表条件的影响，我们所采集到的地震数据中，既有有效波也有干扰波。
根据干扰波的物理特征、形成机理和形态，常把地震数据上的噪声分为规则噪声和随机噪声两大类。
规则噪声具有明显的运动学特征 ,如：面波、线性干扰、平行折射、声波、多次波干扰等，可以根据其运动学特征选择针对性的衰减方法；随机噪声是一种无规律的噪音，如：自然界风吹草动所产生的猝发脉冲、野值等。
为了提高地震勘探的精度，完成在各种复杂地区的勘探任务，使地震资料能更真实地反映地下的地质情况，如何突出有效波，压制干扰波就成为一个极其重要的问题。
通过暑假的实践，本论文中针对地震勘探中的常见地震干扰波进行总结、分类、衰减，并在国产软件GRISYS平台上，针对不同的干扰波进行分析，总结针对不同噪音的衰减方法。
正文一、规则干扰波规则干扰波是指有一定的主频和一定视速度的干扰波。
例如面波、声波、线性干扰波、多次波等。
下面就规则干扰波中的面波、声波、多次波和50Hz交流电干扰进行介绍。
（一）面波图1 面波的形成机理及实际地震记录上的面波从震源发出的波动分为两种: 一种是质点振动方向与传播方向一致的波，称为纵波。
另一种是质点振动方向与传播方向垂直的波，称为横波。
纵波的传播速度较快，在远离震源的地方这两种波动就分开，纵波先到，横波次之。
因此纵波又称P波，横波又称S波。
在没有边界的均匀无限介质中，只能有P波和S波存在，它们可以在三维空间中向任何方向传播，所以叫做体波。
但地球是有限的，有边界的，在界面附近，体波衍生出另一种形式的波，它们只能沿着界面传播，只要离开界面即很快衰减，这种波称为面波。
面波实际上是体波在地表衍生而成的次生波, 面波是一种很强并广泛存在的规则干扰波 ,在炮集上呈线性分布 ,其特征为低频、低速且振动延续时间长 ,严重影响中深层有效反射 ,大大降低地震资料的信噪比，如图1所示。
地震波传播特性及其在勘探中的应用研究
地震波传播特性及其在勘探中的应用研究一、引言地震波作为一种自然的物理现象，在地球物理勘探领域中扮演着重要的角色。
地震波的传播特性不仅对于地下结构的了解有着至关重要的意义，同时也是地震灾害研究的基础。
因此，研究地震波传播特性及其在勘探中的应用具有深远的意义。
二、地震波的传播特性地震波存在着多种不同的类型，包括纵波、横波、面波等。
不同类型的波具有不同的传播方式和传播速度。
1. 纵波纵波是一种沿着传播方向上具有压缩膨胀作用的波。
在地震波中，震源产生的纵波在地壳中的传播速度通常要比横波快一些。
在岩石中，纵波传播的速度也会受到物质性质的限制。
例如，在同样的情况下，密度越大的岩石中纵波速度越快。
2. 横波横波是一种在与传播方向垂直的方向上具有振动的波。
在地震波中，横波的传播速度通常要比纵波慢一些。
横波通常只能传播到相对浅的深度，因为在深部，压力会使得横波衰减。
3. 面波面波是一种横波和纵波的混合波。
在地震波中，面波传播的速度通常要比横波慢，但要比纵波快。
三、地震勘探中的应用利用地震波的传播特性，可以获取地下结构的信息。
以下是地震勘探中常见的应用。
1. 井下地震测量井下地震测量是指将地震探测器下放到井中进行勘探。
相比于地面勘探，井下地震测量能够获取更加精确和深入的信息。
同时，井下勘探还能够避免因地面上杂散波而产生误差。
2. 二维和三维地震勘探二维和三维地震勘探是指利用地震波在地下反弹的原理，测量不同深度的地下结构。
通过将地震传感器放置在地面上，可以获取地下结构的横向属性。
如果将传感器放置在不同高度或者深度，还可以获取其纵向属性。
3. 井间勘探井间勘探是指在地下多个井的位置上布设地震探测器，然后发送地震波进行勘探。
井间勘探可以大大提高勘探精度，尤其是在海洋石油勘探中，因为利用井间勘探能够实现更深入的勘探。
四、总结地震波的传播特性及其在地球物理勘探领域中的应用是地球物理学研究的重要方向之一。
未来的研究将更加注重技术创新和优化，以更加精确和高效地获取地下结构信息。
地震勘探原理知识点总结
地震勘探原理知识点总结地震勘探是一种通过观察和分析地震波在地下传播的方式，来获取地下结构信息的地球物理勘探方法。
地震波是由地震事件产生的一种机械波，它在地下的传播过程中会受到不同地质体的影响而产生反射、折射等现象，从而携带着地下结构信息。
因此，地震勘探可以用来确定地下的地层结构、寻找矿藏、油气藏等目的。
在地质勘探中，地震勘探是一种非常重要的方法，本文将对地震勘探的原理知识点进行总结。
地震波的产生地震波是由地球内部的地震事件产生的，地震事件通常是由地质构造活动引起的，比如地震断裂带的发生、火山喷发等。
当地球内部发生地震事件时，会产生由地震波作为机械波向四面八方传播。
地震波在传播的过程中会受到地下不同地质体的影响，并产生不同的反射、折射现象，携带着地下结构信息。
地震波的种类地震波可以分为两种主要类型：压缩波（P波）和剪切波（S波）。
P波是一种机械波，它的传播速度相对较快，能够在固体、液体和气体中传播。
S波是一种横波，只能在固体介质中传播，不能传播在液体和气体中。
P波和S波在地下传播时会受到地质体的影响而产生反射、折射等现象，这些现象可以被记录并用来解释地下结构的特征。
地震波在地下的传播地震波在地下的传播受到地质介质的影响而产生不同的现象。
当地震波遇到介质的界面时，会发生反射现象，一部分能量会被反射回来；另外一部分能量会继续向前传播。
此外，当地震波遇到介质的界面时，也会发生折射现象，这会导致地震波的传播方向发生改变。
地震波的这些特性可以被记录下来，并通过分析来进行地下结构的解释。
地震波的记录地震波在地下的传播过程中，会在地下不同深度和不同位置上产生不同的反射、折射现象。
这些现象可以通过地面上的地震波记录仪被记录下来。
地震波记录仪会记录下地震波传播时的波形和传播时间，这些记录可以被地震学家用来分析地下的结构和岩性。
地震波的解释地震波的记录可以被地震学家用来解释地下的结构和岩性。
通过分析地震波的波形和传播时间，地震学家可以确定地下的地层结构、寻找矿藏、油气藏等目的。
地震波的传播及其在地质灾害中的应用
地震波的传播及其在地质灾害中的应用地震波是指地震时发生的产生震动的波形，具有很高的能量，可以在地球的内部和表面传播。
地震波是地震学研究的核心问题之一，对研究地球内部结构、地震预报和防灾减灾有重要的意义。
一、地震波的类型及传播规律地震波可以分为P波、S波和表面波三种类型。
其中，P波是最快传播的波，可以穿透固体、液体和气体，它是一种纵波，具有压缩和折射的特点；S波是次快传播的波，只能在固体中传播，它是一种横波，具有扭曲的特点；表面波是传播速度最慢的波，只能沿着表面扩散，它包括瑞利波和洛仑兹波两种类型。
地震波的传播规律受到多种因素的影响，其中包括地球内部的材质和结构、地震波源的位置和规模、地表的形态和地下水的分布等多个因素。
因此，地震波在传播过程中会发生折射、反射、衍射等现象，导致波形发生变形和衰减。
二、地震波在地质灾害中的应用地震波的传播规律和特性，使其具有在地质灾害中的应用价值。
以下是地震波在地质灾害中的三个应用案例。
1.地震波在地震预警中的应用地震波在地震预警中具有重要的作用。
地震波的传播速度很快，而地震波的类型和传播规律也能提供给我们关于地震源的许多信息。
利用地震波的这些特点，可以建立地震预警系统。
地震预警系统主要根据P波和S波的到达时间，预测地震的强度和震中位置。
通过这种方法，可以提供有用的时间窗口，使得地区内的公众和相关机构在地震发生前，争取更多的时间进行避难和应急处理。
2.地震波在地质勘探中的应用利用地震波，可以对地下地质结构进行勘探。
这在石油和天然气勘探、地下水勘探和矿产资源勘探中非常重要。
地震勘探使用的地震波通常是由地震仪器产生的低强度震动。
利用测量地震波在地下的传播速度和振幅的变化，可以描绘地下地质的轮廓，判断不同地质层之间的接触关系等。
这对于勘探石油和天然气等矿产资源中、确定地下水资源的分布和留存情况以及判断水土不稳定地带的稳定性等都具有很大的帮助。
3.地震波在地质灾害评估中的应用地震波在地质灾害评估中的应用主要是通过地震波在地下传播的反射、折射和衍射等特性，来研究地下岩层结构和物理性质，提高对于滑坡、泥石流、地裂缝等地质灾害的预测准确度和及时性。
地震预警系统的原理和应用
地震预警系统的原理和应用地震是一种自然灾害，常常给人们的生命和财产造成巨大的威胁。
为了有效地减少地震带来的损失，地震预警系统应运而生。
本文将探讨地震预警系统的原理和应用，并分析其在不同领域中的重要性和潜力。
一、地震预警系统的原理地震预警系统的原理是基于地震的传播速度和先进的地震监测技术。
这种系统利用地震波在地壳中传播的特点，通过监测地震波在不同地点的到达时间，来预测地震的到来，并发送警报信号。
其主要原理包括以下几个方面：1. 地震波传播速度的测量：地震波具有不同的传播速度，包括P波（纵波）、S波（横波）和表面波。
地震预警系统通过监测这些地震波在地壳中传播的速度，可以判断地震的位置和强度。
2. 地震监测设备的运作：地震监测设备通常是由地震仪和数据传输系统组成。
地震仪用于检测地震波的到达时间和波形，而数据传输系统则负责将这些数据传输到地震预警中心。
3. 数据处理和分析：地震预警系统会将从不同地震监测设备中收集到的数据进行处理和分析。
通过比较这些数据，系统可以推测地震的震中位置和震源深度，并预测地震发生的强度。
4. 警报信号发送：当地震预警系统判断地震即将发生时，它会向相应地区发送警报信号，告知人们地震即将到来，并给予他们足够的时间采取适当的避险措施。
二、地震预警系统的应用地震预警系统的应用范围广泛，以下是几个主要的应用领域：1. 公共安全：地震预警系统在公共安全领域中起着关键作用。
当地震即将发生时，系统可以通过发出警报信号，帮助人们及时撤离危险区域，减少人员伤亡和财产损失。
2. 建筑工程：地震预警系统对于建筑工程的安全至关重要。
当地震预警系统发出警报时，正在进行施工的建筑工地可以及时采取措施，以保证工人的安全和建筑物的稳定。
3. 交通运输：地震预警系统对于交通运输领域也具有重要意义。
当地震即将来临时，系统可以向铁路、地铁和机场等交通枢纽发送警报，以确保运输工具的安全，并避免交通事故的发生。
4. 物联网应用：随着物联网技术的快速发展，地震预警系统可以与其他设备进行联网，实现更精确的预警和应对。
地震波速度模型及其应用
地震波速度模型及其应用地震波速度模型是地震学中的一个重要研究领域，它对于我们理解地震波的传播规律、预测地震危险性以及构建地震工程设计等方面具有重大意义。
本文将介绍地震波速度模型的基本原理，以及其在地震学研究和地震工程方面的应用。
一、地震波速度模型的基本原理地震波是地震事件中传播的一种波动现象，其速度与介质的物理性质密切相关。
地震波速度模型是指对地下介质中地震波传播速度进行建模和研究的过程。
通常地震波速度模型可以分为纵波速度模型和横波速度模型两个方面。
纵波速度模型（Vp）是指地震波在地下介质中的纵向传播速度。
纵波速度受到介质的密度、岩石类型、孔隙度、饱和度等多种因素的影响。
科学家通过采集地震数据并进行分析，可以获得不同深度下地下介质的纵波速度分布情况。
纵波速度模型的建立可以帮助我们了解地下介质的物理性质，预测地震活动的强度和传播方式等。
横波速度模型（Vs）是指地震波在地下介质中的横向传播速度。
横波速度也受到介质的物理性质的影响，但相对于纵波速度更加敏感于介质的密度和岩石类型。
横波速度模型的建立可以帮助我们确定地下介质的失稳性，提供地震工程设计中的重要参数。
二、地震波速度模型的应用1. 地震学研究领域地震波速度模型在地震学研究中起到了重要的作用。
通过建立地下介质的速度模型，科学家可以对地震波的传播路径进行模拟和预测。
这对于理解地震波传播的规律、地震活动的危险性评估以及地震预警系统的建立具有重要意义。
地震波速度模型也可以用于确定地震震源机制，研究地震的发生机制和地震活动的时空演化规律。
2. 地震工程设计地震波速度模型在地震工程设计中扮演着至关重要的角色。
结合地下介质的速度模型，工程师可以预测地震波在地表产生的破坏规模和传播方向，从而确保建筑物和工程结构在地震中的安全性。
地震波速度模型还可以帮助工程师确定合适的地震动输入，为地震安全设计提供依据。
3. 地震监测和勘探地震波速度模型也在地震监测和勘探中起到了重要作用。
地震勘探在岩土工程勘察中的应用
地震勘探在岩土工程勘察中的应用乔得福（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 ７３００２０）摘 要：诞生于２０世纪的地震勘探技术在进入工业化生产之后，因具有的安全环保特点，能快速掌握勘探区域的地下地层构造、地层岩性等相关指标信号，在岩土工程勘察中得到了广泛应用。
本文主要介绍地震勘探技术的概念和应用的领域特点，结合岩土工程勘察的需要，探讨了多种地震勘探技术的应用特点。
关键词：地震勘探；岩土工程；勘察中图分类号：ＴＵ１９５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２２－０１７２－２Application of Seismic Prospecting in Geotechnical Engineering InvestigationQIAO De-fu（Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， Ｇａｎｓｕ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００２０， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｂｏｒｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｃｅｎｔｕｒｙ， ｅｎｔｅｒｅｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ， ｉｔ ｃａｎ ｑｕｉｃｋｌｙ ｇｒａｓｐ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｒｅａ， ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｓ． ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ， ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｓｅｉｓｍｉｃ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Keywords: ｓｅｉｓｍｉｃ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ； ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； ｓｕｒｖｅｙ在各类工程项目建设之初，都需要进行岩土工程勘察，以保证后续项目建设的顺利推进。
单孔法横波测井在工程勘察中的应用
（ ｏａ Ｎ ． ５ Ｔｄ ｌ ｏ ３ ）
文章 编 号 ：０７— ５ ６ ２０ ）４— ０ ４一 １０ ７ ９ （０ ７ ０ ０ ７ 叭
单孔 法横 波测 井在工程勘察 中的应用
袁 绍 云
（ 龙 江 省水 利 水 电勘 测 设 计 研 究院 ， 尔滨 １０ ８ 黑 哈 ５０ ０）
摘 要 ： 介绍了横波测井的主要特点 、 勘探原理 、 野外工作方法 、 资料解释方法等 ， 并结合一个工程实例具体说明其应用效果。
关键 词 ： 剪切波 ； 横波测井 ； 横波波速 ； 波器 ； 检 场地
中 图分 类 号 ：Ｕ ９ Ｔ １５
文献标识码 ： Ｂ
物探是通 过观察 和研 究各种 地球 物理 场 的变化 来解 决 地质 问题 的一种勘查方法 ， 它是 一种成效显 著 的现代化 探测 手段 ， 地 质 工 作 中 占 有 重 要 地 位 。物 探 可 分 为 磁 法 勘 探 、 在
仅就 介绍 单 孑 法剪 切 波 （ 称 为 横 波 ） 井 。 Ｌ 又 测 单 孑 法 横 波 测 井 的 优 点 是 直 接 对 地 层 测 试 、 果 相 对 精 Ｌ 结 确且 不需 要 任 何 场 地 （ 只要 能 成 孔 ） 目前 已 广 泛 应 用 于 工 程 ， 勘察 领域 ， 得 了 良好 的应 用效 果 。 取
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２０ ０ ７年 第 ４期 （ ３ 第 ５卷 ）
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Ｎｏ ４ ｅａ ｄＴ ｃｎ ｌ ｙｏ ｔｒ ｏ ｓｒａ ｃ ｅ ｏ ｇ ａ ｇ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅｌｏ ｇ ｆ ｌ ｉ ｅ ｏ Ｗａ ｎ ｅｖ ｎ ｙ ｅＣ
电法 勘探 、 力 勘 探 、 震 勘 探 、 温 法 勘 探 和 放 射 性 勘 探 重 地 地 等 。波 速 测 试 技 术 隶属 于地 震 勘 探 范 畴 ， 包 括 对 压 缩 波 （ 它 Ｐ
多分量地震勘探技术原理与实际应用效果
浅析多分量地震勘探技术的原理与实际应用效果摘要：多分量地震勘探技术是利用地震波的多向性，即横波、纵波、转换波等的采集和分析，以此形成相应的线性图，并通过纵横波的联合反演来分析和判断地下地质结构特征和岩层特性的一种新兴的地震勘探方法，能够相应弥补纵波勘探的不足，是目前国内外地震勘探专家正在努力研究的一个方向。
关键词：多分量技术勘探原理实际应用前景展望一、多分量地震勘探技术概述40年前，地球物理学家开始对多波地震勘探进行研究，特别是在学者证实了裂隙诱导各向异性的特征和横波分裂的存在后，地震波的各向异性就成为了学术界研究的方向和热点，同国外相比我国的地震各向异性的研究起步较晚，在进入到改革开放后才逐步发展起来。
具体到多分量地震勘探技术来讲，近10多年来，主要集中在以下领域的研究拓展：1、多分量地震勘探原理多分量地震波的勘探原理是利用地震产生的横纵波对勘测的区域进行回波信息采集。
大量的多波技术研究仍然是针对转换波采集，激发采用常规纵波震源，接收采用多分量数字检波器，以获得纵(p)波和转换(p-s)波。
地震波在岩层中以球面形式传播，当遇到岩层物性界面的时候就会一部分反射，一部分发生折射进入前方的介质。
反射和折射回来的信号被高灵敏度的多分量数字检波器采集并传送至中央处理器，此时就可以根据地震波在不同介质中的传播特性差异来进行分析，并利用综合解释系统来反演地下地质结构。
针对煤田勘探来讲，由横波速度比纵波速度慢可看出，对于厚度较小的同一岩层，横波从某一岩层顶传播到其岩层底所需的时间比纵波长。
由于煤层厚度一般不大，因此，根据横波来分辨煤层的能力要比纵波强。
理论与试验表明，综合应用纵波和横波资料可获得更准确的反映构造和岩性的参数，2、多分量的数据采集多波多分量地震研究首先要解决的是信息采集技术，其采集的重点是对转换波测量。
目前，在三分量野外数据采集设备的研究和发展方面，已经取得了突破，多道遥测数字地震仪和多分量数字检波器相继问世。
纵横波联合勘探方法初探
关 键 词 ：纵横波勘探 ； 反射 ； 比较
中 图 分 类 号 ：６１４ Ｐ ： ０７ ７ ４ ２０ ～０～２
Ｍ ｅｈ ｄ ｏ ｍ ｂｎ ｎ ｔ ｏ ｆＣｏ ｉ ｉ ｇ Ｐ— ｗａ ｅ Ｅｘ ｌ ｒ ｔｏ ｔ Ｖ ｐ ｏ ａ ｉｎ ｗｉ Ｓ— ｗａ ｅ Ｅｘ ｌ ｒ ｔｏ ｈ Ｖ ｐ ｏ ａ ｉｎ
横 波勘探较之纵波来讲 ， 具有波速低 ， 浅层分 辨率高
的特点ｌ 。近年来 ， 波勘探 已逐渐被 接受 ， ＿ １ ］ 横 方法应 用越来越广 。尽管横波勘探有许多纵波勘探 不可 比
拟 的优势 ， 但是仍 旧有 其局 限性 。本文 即针 对不 同
地质条件下纵 、 横波勘探有效性 问题 ， 明在有条件 说 的情况下 ， 应该开展多波勘探 ， 充分发挥地震勘探 的 优势 ， 解决各种复杂 的地质问题 。
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横波地震在工程勘察中的应用
发表时间：2017-11-01T10:10:31.120Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：李俊亮
[导读] 摘要：以往地震勘探方法中所利用的主要是纵波，对横波的利用比较少，这是因为横波的激发、接收和识别在技术上要复杂得多、困难得多，以及勘探深度有限所致。
云南煤田地质局昆明工程勘察公司 650000
摘要：以往地震勘探方法中所利用的主要是纵波，对横波的利用比较少，这是因为横波的激发、接收和识别在技术上要复杂得多、困难得多，以及勘探深度有限所致。
与纵波相比，横波具有波速低、波长短，不受地下水影响的特点，这使横波地震勘探反射方法可以提供传统纵波方法无法比拟的分辨率和解释精度，它所提供的反射地震剖面，是真正意义上的“浅层”，完全可以和工程地基的深度范围相匹配。
基于此，本文主要对横波地震在工程勘察中的应用进行分析探讨。
关键词：横波地震；工程勘察；应用
1、前言
横波反射地震勘探方法可以直接提供土的横波（剪切波）波速，这是工程上非常关心的物性参数。
横波地震勘探反射方法作为岩土工程勘察的一种新技术，已得到国内外工程界的广泛重视，到目前为止，横波反射已经在浅层岩溶勘察、浅层松散沉积物勘察、岩性划分、判断砂土液化等几个方面得到了比较广泛的应用。
2、横波地震在工程勘察中的应用
2.1横波反射法在浅层松散沉积物中的勘察应用
松散沉积物是指未固结成岩，一般保持松散状态下的沉积物。
其成因复杂，类型繁多，变化较大而不易研究。
但随着各种建筑工程的迅猛发展，许多较为松软的松散沉积物上也要求修建高大建筑或高速公路等大型工程。
在这种情况下，为了搞清楚建设场地中松散沉积物埋深、厚度及展布规律，传统的方法是布置许多钻探工作，通过取岩芯、地质编录、测试分析来划分地层和提供建筑设计中所需要的参数。
如果勘察面积大，则钻探与测试的费用就比较高，且钻孔之间的地质解释只能靠推测。
浅层地震纵波反射资料可反映地下数百米地层剖面及地质构造。
但是，对浅部数米至数十米埋深的松散沉积物，当地下潜水面较浅时，由于水饱和度的影响，极大地降低了纵波勘察的分辨率。
然而横波不受水饱和度的影响，还可在强干扰背景下利用其极化特性来提高信噪比。
在松散地层中，横波的速度Vs比纵波的速度Vp要低得多，其波长也只有纵波的一半，横波有更高的分辨率。
因此，地震横波反射法在松散沉积物工程地质勘察中是一种很有效的方法。
它最大的特点是：
（1）勘察速度快，现场可提供实测剖面资料；
（2）勘察成本较钻探工艺要低得多
（3）可准确地反映连续的地下地质剖面。
图1是在江西盐矿30万吨扩建基地工程物探中取得的一条横波反射剖面。
各地层的分界面均为良好的波阻抗界面，所以波组清晰、连续，很容易对比解释。
横波速度一般与物质的刚度有关，对于经常在潜水面以下的粘土层，由于饱和水的不可压缩性使其Vp值较高，而Vs偏低。
因此，利用横波速度又可以对建筑场地的地基作出较直观的评价：
当Vs>500m/s时，微或未风化岩，为坚硬场地；
当500m/s>Vs>300m/s时，强或中风化岩，砾石层，为中硬场地；
当300m/s≥Vs>200m/s时，全或强风化岩，砂层，为中软场地；
当Vs≤150m/s时，泥砂层，松软土层，为软弱场地。
2.3横波速度在判定砂土液化中的应用
地下物质在一定的条件下由原来的固态转变为液态的物理作用和过程称“液化”。
如饱和水状态下的砂土层受到振动力的作用之后，它的结构产生变化，固体颗粒间接触点上的应力要降低，而其中孔隙水的压力会升高，也就是说固体颗粒间的应力转移到孔隙水的压力中去了。
当孔隙水的压力上升到与观测点上方覆盖的应力相等时，其固体颗粒将处于悬浮状态，此时，砂土层的抗剪强度为零，产生“液化”现
象。
这时，砂土变成了粘滞流体，造成建筑物的下沉或倾斜，边岸坍塌，山坡滑动等灾害，给人民的生命财产造成巨大损失。
因此，研究地基的液化问题，判断和评价饱和砂土的液化是一项非常重要的工作。
2.4横波反射法在浅部岩溶（土）洞勘察中的应用
岩溶是指可溶性岩层，如碳酸盐类岩层（石灰岩、白云岩）、硫酸盐类岩层（石膏）和卤素类岩层（岩盐）等受水的化学作用和物理作用产生溶槽、裂隙或空洞，以及由于空间顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象的总称。
地面岩溶塌陷是地质灾害的主要灾种，由于其突发性，危害性，对人类的生产和生活造成很大威胁。
江西省地处江南丘陵，并横跨扬子准地台和华南褶皱系两大地质构造单元，地质环境条件和地理环境条件十分复杂，是全国12个地质灾害易发、多发和危害最为严重的省份之一。
因此，地质灾害已是制约我省经济和社会发展的重要因素之一。
同时，也向我们地质工作者昭示了加强灾害地质勘查，保护地质环境，防治地质灾害已成为刻不容缓的紧迫任务。
浅部岩溶勘察是指查明100m以内对建筑场地和地基有影响的岩溶、土洞发育规律、成因类型、形态分布、规模大小和埋藏深度，对建筑场地的适宜性和地基的稳定性作出评价。
浅层高分辨率地震技术可以查明塌陷的基岩地质条件，特别是横波反射法可以查明覆盖层中地下水作用形成的潜蚀带或土洞等，圈定出潜在岩溶塌陷危险区或地段，为实施防治工程提供具体位置。
图2是在瑞金沙洲坝地面塌陷物探调查时得到的一段横波反射剖面，图中基岩反射波清晰，同相轴可连续追踪对比，说明这一测段基岩结构完整，且起伏很小。
剖面中部出现反射波组缺失，内部波组零乱，解释推断为一隐伏开口岩溶，沿测线最大宽度约12m，基岩顶面深度约10m，溶洞底板深度约18m。
由图中还可看出，上覆第四系中波组杂乱，但在该溶洞上方50毫秒处出现绕射波，由此而推断该溶洞已连通上覆第四系松散沉积物，在原地下水潜蚀和搬运作用下，又形成高度约5m的土洞。
也就是说，该溶洞顶离地面只有厚度为5m的土层了！无论天然作用或人为作用都有随时引起地面塌陷的。
从图2可以看出，反射波场异常清晰地反映了基岩溶洞和破碎带。
这是因为横波反射法要比纵波反射有更高的分辨率；另外就是横波的速度值与地层的松散固结程度、承载力、切变模量等紧密相关，它更能反映覆盖层在地下水潜蚀作用下，原状结构被破坏的特征。
因此，横波波场异常是判断潜在岩溶塌陷危险区的重要标志。
3、结语
通过对横波地震的研究，可以得到横波地震勘探的数据分辨率高，成图效果好，能精确地反映出地层的土质变化情况和提供连续的地质剖面，并且可以与钻孔资料完好的吻合。
总之，横波地震勘探在工程勘察中有巨大的应用前景，可以为工程勘察带来新的技术活力，值得大家进一步分析、研究。
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