浅层地震折射波法在铁路勘察中的应用

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浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用研究

浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用研究
数据处理的关键在于消除干扰,以此来实现提高信噪比 的目的。在进行数据处理时,可以积极运用新型的地震数 据处理软件系统。在这个过程中需要保证各种处理参数的 科学性和稳定性。如果地质勘探工作在野外进行,则可以 保证较好的记录质量,而产生干扰的主要因素为面波和声 波。还要在明确观测点全部记录信息的基础上开展频谱分
浅层地震反射波是地震勘探的主要方法。在地表向下完 成地震波的激发工作,地震波在遇到不同分界面的时候会 发生反射,在这个过程中需要运用地震勘探仪器对这些反 射地震波进行记录。在推断地层结构等具体信息时,依据 的原理如下:
反射波在传播过程中,其传播途径和波形等都会发生变 化,主要表现为随介质的不同结构等发生变化,在这个过 程中主要收集地震波的反射速度,以此来获取地层结构的 相关数据,此外在明确反射波频率和速度等基础上可以实
运用地震反射波法进行地质勘探的过程中首先要做好选 择参数的工作,在这个过程中需要明确不同地质环境对勘 探的具体要求,在此基础上选择相应的方法,以此来提高 勘探的效率和质量。
1)需要明确对震源的要求,主要表现在对激发力和激 发装置的要求。首先要求激发力在方向上要保持竖直向 下,其次要保证激发装置和大地的耦合。
反射波方法与层析成像[J].能源与环保,2018,040(004): 73-77. [2] 王树威.地震反射波地质层位标定方法研究[J].中国煤 炭,2018,44(12):30-35. [3] 陈建福.地震反射波法在复杂地层跨海盾构隧道中的应 用[J].中外公路,2020,40(3):102-103.
2 反射波法地震勘探
2.1 地震反射波法的原理 地震反射波法是地质勘探工作中运用最为广泛的一种勘
探方法,在运用过程中主要通过将多种波作为有效波的方 法来开展探测工作。此外,还可以从探测的目的出发选择 特定的波并将其作为有效波进行观测和研究。在这个过程

浅层地震折射波法在某高速公路隧道勘察中的应用

浅层地震折射波法在某高速公路隧道勘察中的应用
总第 1 2 4期 2 0 0 6 年ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 8 期
西部探矿工程 �E � �-CH I NAE � � L O �A � I O NE N G I N E E � I NG
� � � � � �N � . 1 2 4 A � . 2 0 0 6 �
����������������������������������������������������� 文 章编 号 � 1 0 0 4�5 7 1 6( 2 0 0 6) 0 8�0 1 7 5�0 3 中 图分 类号 � � 4 5 2 文献 标识 码 � B
1�2� 位和振幅等信息 � 确定构造破碎带或裂隙带的位置和规模 � �
� � � 参数的设 置 根据勘察任务和 目的 � 该路 段隧 道工 程的 勘察 工作 采用 了 浅层地震 � 波折射法相遇追逐观测系统 � 如图 1 所示 �
浅 层 地震 折 射 波 法 在 某 高 速 公 路 隧 道 勘 察 中 的 应 用
邹延延
� 中国地质大学地球物理与空间信息学院 � 湖北 武 汉 4 � 3 0 0 7 4 摘 要� 通过介绍浅层地震折射波法在景德镇南环高速公路隧道勘察 中的应用 � 说明折 射波法不仅 具有工作 效率高 � 可
沿线追踪的特点 � 而且能够确定隧道围岩类别 � 从而对地下不良地质体全面调查 � 关键词 � 地震折射波法 � 围岩类别 � 0 差数时距曲线法 � 为配合国家重点公路建 设 � 拉开城市框架 � 提升城市功能 � 减 轻城市交通压力 � 日 前� 景德 镇市 政府 决定 建设 环城 高速 公路 � 这是迄今为止江 西省区 市的 第一 条环 城高 速公 路项 目 � 建成 后 将为连通全国重 点干线 公路 网的 外环 高速 通道 � 景 德镇 市的 区 位优越更加凸显 � 在高 速公 路的 建设 过程 中 � 由于 地形 起伏 较 大� 坡度陡峻 � 隧道设计是 难以避 免 � 在隧道 的选线 及施工 过程 中物探工作是非 常重要 的 � 它可 以探 测在 隧道 通过 地段 是否 有 构造带和风化层厚度等参数 � 能 够为施 工的安全 性 � 工程的 可行 性和工程的稳定 性做出 可靠 的评 价 � 也为 工程 的施 工设 计提 供 准确的地质依据 � 本次工程 就是对景 德镇南 环高速 公路沙 陀山 隧道进行全面勘查 � 主要选择浅层地 震折射波法 � 折射波法在工 程勘 察中 的应 用已 经非 常普 遍 � 它可 用来 测 定覆盖层的厚度 � 基岩的起伏情况 � 测 定隐伏断层 � 破碎带的位置 及产状以及评价岩体质量和 工程地质围岩分类等 � 根据此次工作 要求 � 在 设计 沙陀 山隧 道轴 线位 置各 布设 一 条纵剖面 � 并在隧道 进 � 出洞口 附近 各 布设 一条 垂直 ( 或 近似 垂 直) 隧道轴线的横 剖面 � 具 体的 布置 是 � ( 左 幅纵 剖面 里程 从 1) ( 右左 幅 纵剖 面里 程 从 � � 1 0+4 0 0�� 1 1+8 0 0 �� 2) 1 0+4 5 0� ( ) 进洞 口 剖面 为 3 ( 出洞 口 剖面 为 3 � 1 1+7 7 0 �� 3 0 0 �� 4) 0 0 �� 测线长共有 3 探测 3 2 0 �� 此次地球物理工 作主要工作目的是 � � 设计隧道轴线位置及进 � 出洞口附近 3 0 0 � 横剖 面的强风 化基岩 底面埋深 � � 查明基 岩是否 存在 不良 地质 现象 及不 良地 质体 的 位置 � 规模 � 并根据围岩纵波速度划分 围岩类别 � 为隧道施工设计 提供物性依据 � 工区地质条 件和地球 物理特 征对于 折射波 法来 说较为理想 � 但是由于地形切 割强烈 � 施工 有点难 度 � 根据 工区 地质条件和地球物理特征选择 了折射波法 � � 地质概况和地球物理特征 �� � 地质概况 隧道所处地貌单元 属于低 山丘陵 区 � 坡度一 般为 1 � 0 � �2 5 � 部分地区坡度陡峻 � 地形起伏较大 � 隧道区域山坡主要植被为杉 树� 灌木和杂草 � 植被 较发 育 � 地表 水 系不 发育 � 山 体基 岩埋 藏 浅� 山体基岩局部裸露 � 地层结构 简单 � 岩性 主要为灰 绿色 - 青 灰色千枚状板岩和粉砂质板 岩 � 基岩裸露处见硅化带出露 � 隧道 地表大部分为第四系残坡积 层碎石土 � 层厚一般为 0�8 �� �� � 地球物理特征 隧道沿线岩土 层自 上而 下大 致可 分为 � 第 四系 残坡 积碎 石 土层 � 千枚状板岩全风化层 � 千枚状板 岩强风化层 � 弱风化或微风 化基岩 � 由已知资料可知 � 残坡积碎石土层及全风化层纵波速度 为� � � 强风化 层纵波 速度 � � � 0 0�1 2 0 0 � � 0 0 0�2 2 0 0 � � � =6 � =1 弱风化层和微风化 层纵 波速度 � � � 构 造带 上 � =2 0 0 0�3 6 0 0 � � 地震波表现为低频低速特征 � 并造 成波形 畸变 � 地震波 能量减 弱 等� 据 此可较准确判断不良构造带的产出位置 � 第四系主要分布 于沟谷及坡麓地段 � 主要为含碎石土 � 砂质粘土 � 呈松散结构 � � 数 据野外采集 � � � 折射波法 原理 折射波形成的条 件不 仅 要求 界面 两侧 的速 度不 等 � 而且 必 须满足下层介质的速度 � 2 大于 上层介质的速度 � 1 � 浅层地震勘 察折射波法是通过 在地 面人 工激 发地 震波 � 地 震波 在地 下介 质 传播过程中 � 通过地层折射到达地 面 � 经埋置在 地面的 检波器 接 收后输入地震仪 � 通过 地震 仪进 行信 号放 大和 采样 后将 波形 数 据记录于磁盘 � 通过计算机对接收到的地震波的时间 � 相位和振 幅等信息进行分析和解释 � 计算出 地层的 纵波速 度和埋深 � 并根 据波速确定围岩类别 � 根据地 震波在 岩层中的 传播速 度以及 相

浅层折射波法在隧道勘察中的应用研究

浅层折射波法在隧道勘察中的应用研究
科技 论 坛
浅层折射波法在隧道勘察中的应用研究
卢 小 志
( 河北省地球物理勘查院 , 河北 廊 防 o 5 o ) 6 0 0 摘 要: 浅层折射波法是工程物探 的一种较 为成熟 的方法 , 文中首先介绍 了浅层折射波 法的原理和数据 处理 方法, 以及在施 工过程 中的相关事项 。其次 , 将浅层折射波 法应用在 实际的隧道工程勘查 中, 采用表层剥去 法对探测 资料 进行 解释 , 由实际钻孔验证来看 , 解释
。 (
一 孚
1 9】 9 .
不大 的。
42文 中介绍 了浅层折射波法的原 理 ,及其数据处理与解释 过 . 最后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ, 从经过检查 , 比分析的地震记 录上 , 对 读出各检波点上相 程 中的相关注意事项 。笔者 将表层剥去法运用到实 际的隧道勘 查 应道 有效波 的旅 行时 , 然后 , 源为坐标 原点 , 以震 以纵坐 标表示 时 中, 从实际的应用效果 , 剥去法得 出的资料解释 与实际情况 相 表层 间, 以横坐标表示各点的距离绘制出相应 的时距 曲线。 符, 可信度高 , 建议在实际工程资料解释中使用该方法 。 22资料解 释 . 参考 文献 根据 时距 曲线持征 , 选用相应 的方 法进行解释 , 出各点 的地 [】 得 1赵德 亨 , 田钢. 浅层地 震折射 波法综述 『. J 世界地 质 ,o 52 ( ) ] 20 . 2 : 0 震界 面的深度并绘制 出地震界面的深度变化剖面。 就折射波解释方 1 8— 1 3 8 9. 、 - 法而言有很多种 , 中 t法 、 其 。 表层剥去法 和哈莱斯法是 最为常见的 [】 2何建明 , 军才. 许 浅层折射 波在佛岭特 长隧道 中的 应用与研 究fl J 1 解释方法 , 根据不同方法 的特点一般来说 , 表层剥去法对 隧道勘查 东华理工大学学报( 自然科学版)2 0 . () 3— 4 . ,0 73 4: 7 3 0 0 3 的适 用性最强 。 【】 3王振 东.浅层地震勘探应用技 术【 ] M. 北京 : 地质 出版社. 设折射波相遇的时距为 s, s,对应于 点折射波旅行时 间分 『1熊章 强, 4 方根显. 浅层地震勘探【 】 M. : 北京 地震 出版社, 0 . 2 2 0 别为r( )t() 五 ( 为互换时间嘲 则 的延时 o x : , , ) 若 , () 【】 5陆基 孟. 地震 勘探 原理及 资料 解释 [ . 京 : 油工 业 出版社 , M】 北 石

浅层地震折射波在某隧道勘察中的应用

浅层地震折射波在某隧道勘察中的应用

测线布置 :我们根据设计线路地形图及现 场线路 中桩点实地 布设 测线,在隧道 沿设计铁路中线布设一条地震折射纵剖面。 观测系统 :为了能够追踪出 目的层及提 高初至判渎的精度和可靠
性 ,采用双重追逐相遇观测系统 。 参数选择 :采用2 道地震仪 ,每排列2 道 ,道 问距8 4 4 m;每排 列 设置7 , 炮 远炮偏移距6m,详见 ( );震源为重锤 ,重约2磅 ; 0 图2 4
1 表层 剥 去 法 原理 . 2

。。


‘ ' ・ I ~…




一 - …
设折射波相遇 时距为 和 ,对应于 点的折射波旅行时分别 为 ‘ 和 tx ,设 为互换时 ,则对应于 的延 时 Dx 为 ( 8) ( ( )
D : f ) ± 2 一生

姒媲 郓 期
技 术 创 新
浅层 地 震 折射 波在 某 隧道 勘 察 中的应 用
王 奇
f 都 理 工 大 学 信 息 工 程 学 院 煤 炭 科 学 研 究 总 院 重 庆 研 究 院 ) 成
摘 要 本文采 用工程物探比较常用的折射 法对隧道进行调查 ,通过 , 法和袁层 剥去法进行资料处理 ,对 比分析后认为袁层剥去 0 ,法 表层剥去法 折射波 。
某隧道全长2 0 0 m,工 区属丘 陵地 貌 ,植波发育 。基岩 主要 为泥 岩。勘察的目的为 : 隧道土石分层 ,弹性波围岩级别划分 ,构造 ( 岩 性分界、断层 ) 查找 ( 位置、产状 ) 。
22 野 外工 作 方法 .
f) 在遇到较大曲率的凸界面时 ,可能形成穿透波 ,识别是否 4 为穿透 波的方法是利用追逐观测系统 , 观察追逐时距曲线 ,若不 同激 发所 得的时距 曲线不平行则为穿透波 ,若两曲线平行则为折 射波 。 () 5 关于 初至读取 :一般 认为一个工 区的初 至读取工作应该 由 个人 完成 ,这样会减少不 同的人为读取误差 。对于有些初至起跳不 明显时我们要采取单道放大的方式 ,但放大的原则是其波形不能掩盖

浅层地震折射波法在荣成—乌海高速公路尾矿勘察中的应用

浅层地震折射波法在荣成—乌海高速公路尾矿勘察中的应用

pr v de x r me y f v r bl e phy ia o ii ns f r r fa ton wa e m e ho . o i s e t e l a o a e g o sc lc nd to o e r c i v t d Thi ur e s s ys e 0 f r ve s ha i g t bs r e, a d s us e t u c s f s s v y u e s t m e r e c sn o o e v nd ic s s he s c e s ul
o n c e f Ro g h ng。 — iEx r s wa _ W u _ 。 — ha p e s y
W a g Ya l,Li n ua,LiGu l ng n ni u Xi gh i o
( a g o gPrv n eI siueo ce r Idu ty a d Gelg c lS r e Gu n d n o ic n tt t f Nu la n sr n oo ia u vy,S a gu nGu n d n h o a a g o g。5 2 0 1 0 0,C i a hn )
究方 面发挥 着 重要作 用 , 且在 不断 地发 展_ 。 而 1
折射波法是工程 地震勘探 中常用的方法 , 在解
决 工 程 、 文 地 质 问 题 中 常 用 于 探 测 地 层 的 厚 。]水
度、 基岩起伏 , 断层位置 、 潜水面深度等 。当下伏岩 、 土层的速度 高于上 部地层 时 , 地面人 工震 源产生 的
关 键 词 :浅层地震折射波法 ; 尾矿 ; 相遇追逐系统
中 图分 类 号 : 614 P 3.
文献标识 码 : A
收 稿 日期 : 02 1 9 21 —0—0

浅谈浅层地震反射波法在工程勘察中的应用

浅谈浅层地震反射波法在工程勘察中的应用

浅谈浅层地震反射波法在工程勘察中的应用作者:李新宝等来源:《价值工程》2012年第28期摘要:近几年浅层地震勘探技术在工程勘察中得到广泛应用,在工程领域中快速发展,具有方便、直观、快速的特点,其效果良好。

分析通过列举几个工程实例所取得的成果认为,高密度地震图像,浅层高分辨反射波和多道瞬态而波等勘察的技术方法,对不同要求和性质的岩土工程项目有其互补性。

Abstract: In recent years, the shallow seismic exploration technology has been widely used in engineering investigation, and has a rapid development in the field of engineering. And it has convenient, intuitive, fast characteristics, so the effect is good. Through analysis of results achieved through the cited several instances, it believes that the investigation techniques, such as high density seismic image, high resolution shallow reflection wave and multi—channel transient wave, have their complementarity to geotechnical engineering project with different requirements and nature.关键词:浅层地震;反射波法;工程勘察;应用Key words: shallow earthquakes;reflected wave method;engineering survey;application中图分类号:TU19 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0047—021 概述浅层地震弹性波技术的发展与岩土物理力学性质发展迅速关系密切工作效率高。

地震折射波法在浅埋隧道勘察中的应用

地震折射波法在浅埋隧道勘察中的应用
曲线 法 。
K = v , v 2 / 2 J v , + 。
( 7 )
如图 1所 示 ,设有 折射波相遇 时距 曲线 S 和 S, ,两 者 的激发 点分别为 0 和 O, ,若在剖面 上任意取一点 G,则 在 两条a G U E 曲线上 可分别得到对应的 t 和t , 。 从图 中可 以看 出:
真实度
换时 ,用 T表示 ,则有 :
浅层地震折射波法 以其能 够确定基岩界 应 用于工程地质勘察 。 本文介绍了浅层地震折射波法 的基 本原理 和方法,
T: t o l A B+ t B C+ t O 2 D C
( 2)
结 合敦白客运专线某段测线 内隧道 工程勘 察实例 ,阐述折射波法在铁路
播 ,产生折 射波 。根据 惠更斯原 理 ,波前经过 的介质 各点变 成新 的波源 ,并向地面辐射新的地震波 。 在地面利用检波 器观 测折 射波初至到达的传播时间 , 通 过计 算求解 ,就可以求 出各岩土层界 面的埋深 分布以及弹 性 波速度等参 数 。 目前计算折 射界面的方法主 要有 t 差 数时距曲线法 、哈 莱斯法 、表层剥 去法 。在实际应 用中 ,通常采 用 t 差数时距
工 程 实例 工 区地 震地质 条件
( 1 3 )
敦 化 市 是 吉 林 省 延 边 州 的 一 个 县 级 市 , 北 纬 4 3 。 21 ,东 经 1 2 8 。 1 ,海 拔 5 0 0米左 右 。工 区位于
,1 1、 \ I I,
a刮风时采集的数据
a O ( x ) 2 C O S 一 = 一
dx
于是可 求得 波速 V, 为:

. ,
2 z c o 丽
dx

浅层地震折射波法在地基勘察中的应用

浅层地震折射波法在地基勘察中的应用

比较简单 , 下水 位较 深 , 地基 基础无 不 良影 响 , 地 对 属 剪 切等 运动 , 将导致 断层 两侧 地表 土层 波速 产生差 异
于 简单 场地 。按 常规 方 法 进行 初 步 勘 察需 大 量 的 工 和各 向异性 , 这样就 可 以利 用浅层 地震 表层 波速差 异
作量I 且不容易发现隐伏的地质问题 , 为此 , 我们这次 来 判断 活动 断裂 。
第 3期
面 , 层速 度 3 0'5 0m/ , 上 0 - 0 、 s 下层 速度 一12 0-20 0 - , - , 0 " 0


本次探 测 , 用 检 波 点距 为 3m, 个 排列 长 度 m/ , 明地表 以下 8 5 、 0 5m 土\ 一结 构 变 密 实 。 采 一 s说 . ~ . , 1 / 层
分 , 1 0 0 深度 的土层 进行 概略划 分 。 对 0  ̄2 0m
工作 方 法 介 绍
浅 层地震 勘 探是 奎 屯经 济技 术 开 发 区工 程 地 质
3 1 工 作 概 况 .
勘察 中所投 入 的方法 之 一 , 工 作 任务 是 : 细查 明 其 详 乌苏 一奎 屯隐伏 断裂 和小拐 断裂是 否从 开发 区通 过 。 对地表 土层结 构进 行详 细划 分 。
勘察 工作 中采 用 了多 种 方法 和 手段 , 主要 有 : 面 调 3 2 2 探 测 仪 器 地 .. 查 与测绘 、 ( ) 、 坑 井 探 物探 ( 工 浅 层地 震 勘 探 、 流 人 直
本 次探 测 采 用 美 国 E G— Gemer s 司 产 生 o ti 公 e
电阻率测 深 、 磁大 地 电流 法 ) 测 井 ( 、 波速 测 试 ) 原 位 的 E 一 1 2 、 S 2 5型 1 信 号 增强 型 地 震 仪及 3 Hz的 2道 8 测试 ( 荷试验 、 然容 重) 实验室 分析 化验 ( 载 天 、 颗粒 分 中频检 波器作 为 接 收仪 器 。该 系 统 配 有 可显 示 接 收 析、 易溶 盐分 析等 ) 另 外还 收集 了一些 钻孔资 料 。通 因素和 各道波 形 的荧 光 屏 , 显示 出各 道 波 合 格 时 , , 当
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3 8・
科 技 论 坛
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图 90 6
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地高 面程 里程
图 1 5个炮点 的双重相遇观测系统激发点布置图
D() () () = +
2 2
设 覆盖层的速度为 V , 基岩 的速度为 v , 则折 射界面深度 h 为 m
Hale Waihona Puke 图 2 工 区某 原 始 单 炮 记 录 图
J)D ) 厕 f =( z ( /
求 出各检波点 的延时 Ox, t x tx 去 ( 用 ) ) ) ( 和 (减 Dx f所构 成的时距线即为剥皮线 , 1 剥皮线斜 率的倒 数 即为基 岩的速度 , 再求 出各 检波点 的 hx, 而 ( 从 ) 构置基 岩顶 面。
折射勘探提供了地球物理前提 。 图 3工区某支时距曲线图 2 野外 工作方法 . 2 .m , 04 s并 本次测 量采用 Go ei 生产的浅层 高分辨率地震仪 。 em tc rs 沿隧道 采样 间隔为 05 s记 录时间为 12 m , 采用双重相遇 时距 曲线 每排列设置 5炮 , 远炮偏移距 视盲 区大小而定。 如图 1 所 以及铁路线所经过地段中线 布置浅 层地震折射排列 4个 , 排列 长 观测 系统 , 单 度 15 , 道 接收 , 1米 2 4 偏移距 5 , 间距 为 5 , 米 道 米 锤击震 源激 发 , 示 。
地 征 质特
地形
§ i §
自 罾
目 晕
瞽 莹
地形起伏较尢 有较大的冲沟 ,在冲沟处可见 岩石 出 ,风化破碎较 为严重 。局部低速地段, 露 推断勾裂隙发育。
图 4 物探 纵 断面 图 23 资料 解 释 . 3 用浅层地震折射波法对满足勘 探条件的地段进行勘察是完 . 1 实际资料处理工作采用如下流程 : 初至时间拾取一 时距 曲线绘 全可行的 , 通过浅层地震折射波法 , 以获取低速层的速度和厚度 , 可
2应 用 实 例
21 . 工作 区浅层地震地质条件 工作 区的 基岩 主 要 由砂 岩及 上覆 第 四系 组 成 , 盖层厚度横 向变 化不大 , 覆 基岩界面埋深一 般 在 1 m 3 m范围内。因此 ,基岩 与上覆盖介质之 0 ~0 间形成 了良好 的速度分界 面 ,并 且基岩速度 大于 上覆盖层速 度 , 以地震波在地层传 播过程 中, 所 遇 到较高 的波阻抗界面将产生 折射 ,这为浅层 地震
速度 , 再结合地质和钻探资料 , 对即将施 工的地段 制一地震解释一高程输入一折射界面绘制一 地质解释一剖面输 出。 基岩界面的埋深 、 初至 时间拾取 时 , 注意折射波 的识别 和对 比, 射波的识别 和 进行危险性评价 。 折 对 比根据 以下 原则 : ①各记 录道的波形 、 幅及振动延续度 的相似 振 3 . 2测线 里程 C 0 7 2 0 C 0 7 20段 的基岩 波 速( 0 m s K 3+ 7 一 K 3 + 9 9 0 /) 特征 。 ②相位一致性和同相轴延续长度特征 。③追逐炮记录同相轴 与 两 侧 的 基 岩 波 速 (0 0 /) 有 明 显 差 异 、 测 线 里 程 20 m s 的平行性特征 。 时距 曲线绘制后 , 根据时间互换性 、 追逐时距曲线平 C 0 7 4 0 C 0 7 5 0段 的基 岩 波速 ( lO /) K 3+8一 K 3+ 1 1 Om s 与两侧 的基岩 波 20 m s有明显差异 , 形成 了局部的低速带 , 推断这两个位 置为 行性 、 截距 时间相等性原 则进 行检查 , 照地震 记录初至读取情况 速 (8 0 /) 对 进行必要的修 改。 根据时距曲线的特征采用三层地球物理模型进行 断裂破碎带 , 工时 在施 应注意岩层 的塌 陷, 地下水的涌现等地 质灾 解释, 第一层( 覆盖层) 波速用单支时距 曲线 的直达波段斜率 的平 害 的发 生 。 其 均值来计算 , 第二层( 风化层) 则通过时距 曲线 中基岩与上覆盖层 ( 中 33 于初 至读取 :初至时间的读取正确与否直接关 系到资料 .关 间层 ) 的斜率 的平均值来计算 , 第三层( 基岩) 则分别通过剥皮线和差 的解 释精 度 , 因此 , 在读取初至时 间时 , 应尽量精确 ; 一般来说 一个 数 时距 曲线来求取界 面速度 ,基岩界面深度采用 表层剥去法求取 。 工 区的初 至时间的读取尽量 由同一人完成 ,减少 初至时 间读 取误 34在实际应用 中 , . 应充分了解 工区的地 质条 件 , 并根 据应用前 用上述方法对工区内的所有折射资料进行处理解 释后 , 得到工 提以及勘察 目的 , 选择合适 的参数 ( 测线设计 、 道间距 、 激发条件 、 排 区内上覆盖层 、 基岩 界面速度 以及基 岩界面的深度 ( 4 , 图 ) 由物 探 列长度 等 ) 以及合理 的解 释方法 , 同时尽可 能采 用其他物探方 法进 纵断面成果 图可 以看到 :上覆 盖层 ( 四系 )的速度 V , 第 一般 在 行联合解释 , 相互印证 , 才能提高解释 的精度和可靠性 。 4 0 /左右 ,基岩风化层界面速度 V 0ms 一般在 10 r s 2 0r 左右 ,基岩 d 参 考 文献 ( 砂岩 ) 速度 v 一般在 2 0 ms 3 0 / 左右 。基岩顶面埋深最小 为 8 m, 【 王奇. . 1 7 】 浅层地震折射波在某隧道勘察 中的应用『 _ J 内江科技 ,0 0 1 21. 最 大 为 2m。 6 [ 雷苑, 2 】 孙渊. 浅层地 震折 射波法在隧道勘察 中的应 用『. J 西安地质 1 18 . 从图 4还可 以看到 , 在同一风化层 内, 纵波速度在横 向上是有 学 院 地质 学报 ,99 变化的 , 究其原因, 主要是在横 向上风化层的不均匀性 所引起 , 风化 [ 曾国, 3 】 崔德 海, 刘杰 , 李凯.地震折射波法和高密度电法在 隧道勘 层致 密程度 的不一造成了横 向上纵波速度的不均匀性。 这一点也说 察 中的应 用f . J 物探与化探 ,0 9 1 20. 明了 , 对于横向不 均匀 的地层 , 折射波法进行勘察 , 用 也是可行的。 f 闻 昆娣 . 浅层 地 展 折 射 波 法探 测桥 梁 隧 道 所 在 地 的 基 岩 和 构 造 4 】 用 由于构造破碎带 内的物质胶结较松散 , 波速低 , 因此地 质上的 f1 南地 震 ,9 0 J华 . 19 . . 破碎带往往都是地震上的低速带 。 低速带会使波传播在时间上产生 滞后 , 且使能量衰减 , 频率降低 。 因此可根据记 录上折射 波能量的衰 减及频率 的变化情况 与时距 曲线上的波速特征来判断 断裂 破碎带 的存 在及位置 。 从 图 4 也 可 以 看 到 , 局 部 地 段 测 线 里 程 C 0 7 2 0 C 0 7 20段 的基 岩波速(0 m s与两侧 的基 岩波速 K 3+7一 K 3+9 9 0 /) (0 0 /) 明显差异 、 2 0 m s有 测线里程 C 0 7 4 0 C 0 7 50段 的基岩 K 3+ 8- K 3 + 1 波速 ( lO /) 1O m s与两侧 的基岩波速 (80 /) 2 0 m s有明显差异 , 因而推断 这两个位置为断裂破碎带。 因此在施工时 , 应特别 注意岩层的塌陷 , 并 注意地下水 的涌现 , 防止地质灾害 的发生。
科技 论 坛
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浅层地震折射波法在铁路勘察中的应用
范 剑 刘 涛 林 星
( 天津市地球物理勘探 中心 , 天津 3 0 7 ) 0 lO 摘 要: 地震折射 波法以其 能够确定折射界 面的速度 而广泛应 用于工程地质勘察。论述 了在新建铁路 大马线某段勘察 中应用浅层地 震折射 波法查明铁路桥所经过地段周 围的地质情 况, 查找土石分界 , 并根据 资料 解释 成果 , 对在铁路桥所 经过地段 周围可能遇到的断层 及塌 陷等情 况进行 了讨论 。 关键词 : 折射 波; 袁层剥去法 ; 浅层地震勘探 浅层地 震勘探 以其 高精度 和高效 率能较好 的 解决地 下近百米 以内的工程地质 问题 而得到广 大 物探 工作者 的青 睐 ,它不仅能提供直 观的连续 的 地质构 造剖面 图和测 区内地质层位 的平 面等值线 图以及 断裂分布 图 ,还 可以提供岩性 变化 图与 岩 土动力 学参数如速度 和弹性模量等 。尤其 是浅层 地震折 射波法在解决工 程地质问题方 面更 具有优 势。 常用来探 测覆 盖层 ( 或低速层 ) 的厚度 、 基岩起 伏、 隐性断层 以及判别裂 隙程度 , 岩体 质量 和 评价 进行 围岩分类等工程地质 问题 。以新建铁 路大 马 线某段铁 路桥勘察为例 ,阐述利用地震折 射波法 确定覆 盖层的厚度 , 基岩速 度等 , 而为铁路桥所 从 经过地段周围的地质情况作 出评价 。 1工作原理 11 . 折射波工作原理 浅层折射 波探测方法是研究 人工地 面激发 的 地震波 ,当下层介质 的波速 大于其上层介 质波速 以及波 的入射角 等于临界 角的情况 下, 地震波就会 沿着速度界 面传播, 在近地表介质 中传播时发生折 射, 根据仪器记 录的折射波到达检 波器的时 间, 可 以获得地 下介质 的空 间分 布特征 的一种地 球物理 探测方法。 1 表层剥去法 原理 . 2 设 折射 波相遇时距为 s 和 s,对应 于 X点 的 折射波 旅行时 间分 别为 tx tx 设 T A) B) (和 ( , 墟为互换 时, 则对应于 X的延 时 Dx (为 )
3结 论
( 2 3 图 、) 24成果分析 .
差。
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