瑞利波测试技术及其应用
第３６卷第２期 ２ ０ １ ０年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡ ＸＩ ＡＲＣＨＩＴＦＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．２ Ｊａｎ．２０１０ ・１５５・
文章编号：ｌ００９—６８２５（２０ｌ０）０２—０１５５ ０２
瑞利波测试技术及其应用
靳国 乙 支０ 洋
摘 要：回顾了瑞利波测试技术的发展历史及特点，详细介绍了瑞利波测试方法，对瑞利波在工程实践中的应用进行了
综述与总结，指出瑞利波技术具有投资少、省时、省力、勘察范围广的特点，值得推广。
关键词：瑞利波，工程应用，测试技术，测试方法 中图分类号：ＴＵ４１３ 文献标识码：Ａ
饱和土中存在三种体波：压缩波Ｐ 和 以及剪切波ｓ。弹
性半空间的界面附近存在一种表面波，它是由于自由边界的作
用，由Ｐ波和Ｓ波相干涉而产生的一种表面波。１８８７年Ｒａｙｌｅｉｇｈ 发现了这种波的存在并揭示ｒ其在弹性半空间介质中的传播特
性，因此，把这种表面波通称为瑞利波。国外于２０ ｔ【ｆ＝纪５０年代 由Ｊｏｎｅｓ首次将瑞利波法用于土木工程中…。１９７３年，美国Ｆ．
Ｋ．Ｃｈａｎｇ等人利用瞬态瑞利波来研究地质问题＿２一，引起许多地球
物理学者的注意，开始了对瑞利波勘探理论及方法的深入研究。 １９８４年，Ｎａｚａｒｉａｎ和ｓｔｏｋ ３ｊ使用重锤作为振源产生瑞利波，利
用现场检测得到的瑞利波信号，通过频谱分析来测定土层波速获
得成功。我国瑞利波法测试技术的研究始于２０世纪８０年代中
期，经过几十年的研究发展，瑞利波测试技术已经在很多领域得
到了推广和应用，并且取得了较好的效果。
１瑞利波的传播特性
１．１均质半空间中瑞利波传播特性
半无限空间弹性介质中，存在纵波、横波和它们相互干涉产
生的表面波，表面波以速度 沿地表传播如图１所示，瑞利波是
一种椭圆极化波。瑞利波的位移沿深度的变化如图２所示，图２
中 表示瑞利波长，从图２中可以看出瑞利波有效传播深度在
１．５倍波长左右。按平面问题考虑瑞利波在半无限空间的传播。
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图ｌ弹性半空间瑞和Ｊ波的传播 振１ｔ￣幅１ ２随 蕊
１．２半空间饱和土瑞利波特性
成层饱和土中瑞利波具有弥散性，波长减少时相速度Ｃ趋于
上层饱和土的瑞利波速度；波长增长时相速度ｃ则趋于最下层饱
和土的瑞利波速度。饱和土［｛１瑞利波沿深度衰减快，有效传播深 度为１．５倍波长左右。
１．３成层地基中瑞利波传播特性
在成层地基中，瑞利波具有弥散性，并且受土层剪切波速度
的影响较大。当瑞利波波长增大（或频率减小）时，瑞利波的相速 度也增大并趋近于最下层土的瑞利波速度，当瑞利波波长逐渐减 小（或频率增大）时，瑞利波的相速度也减小并趋近于最上层土的
瑞利波波速。
２瑞利波测试方法
现场量测所需的主要设备是震源、接收器和记录器。 震源的频率成分及传感器的间距直接影响着测试结果，它取
决于所需测试土层的深度，一般应使间距大于目标深度的一半，
且取源点至最近检波器的距离等于两个检波器之问的距离。一
般地，为保证两个检波器接收到的信号有足够的相位差，其间距
Ａｘ应满足下式：
／３＜△ ＜ （１） 此时两信号的相位差△５＆满足关系式：
２７ｒ／３＜△声＜２ｒｔ （２）
可见，当测试浅层土体的波速时，震源应以高频为主，而间距
应较小。反之，当测试深层土体的波速时，震源应以低频为主，而
间距应较大。在瞬态法测试中，应将两个检波器对称布置在所需 测定地点的两侧。由于瞬态法的有效信号和干扰信号在记录上
难以区别，频谱分析时，将同一测点重复接收到的多次信号（如
３次～５次）叠加，取其平均值，这样可有效地压制干扰信号。
３瑞利波测试技术在工程中的应用
３．１ 岩土物理力学参数原位测试
瑞利波速度是岩土层所固有的特性，它与地基土的力学指标
密切相关，尤其是承载力特征值 、变形模量Ｅｏ、压缩模量 、
动力触探击数Ｎ６３ 、标准贯入击数Ｎ。瑞利波速度表示不同岩
土界面下弹性面的波传播速度，它不受地下水影响，与岩土的密
实度关系密切。
３．２工程勘察及地基土类型的划分
瑞利波勘探技术是在无需钻孔的情况下可测试出层状介质
的弹性波速，它与传统的钻孑Ｌ波速测试方法相比较具有无损及快
速的优点，所以瑞利波勘探技术在岩土工程勘察的初勘阶段用于
宏观划分力学性质差异明显的地层、构造，在详勘阶段详细描述
基岩埋深、填土厚度等变化趋势的工作中都具有明显的优势。
３．３强夯法处理软弱地基效果评价
采用瑞利波法对地基的强夯效果进行检测时，通常采用点面 结合的方法。一般是在夯前、夯后进行瑞利波法与静载荷、标贯
试验等方法的对比；然后根据各种方法的试验结果，采用回归分
析的方法，参照以往的经验模型建立工程场地的瑞利波波速与强
夯土体力学参数关系；再以此关系作为基础，对整个工程场地的
强夯效果进行大面积检测。
收稿日期：２００９—１０—１２ 作者简介：靳国礼（１９５４一），男，工程师，大连理丁现代Ｔ程检测有限公司，辽宁大连１１６０００ 刘洋（１９８０一），女，丁程师，大连理工现代工程检测有限公司，辽宁大连
１１６０００ 第３６卷第２期 ・１５６・ ２ ０ １ ０年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．２ Ｊａｎ．２０１０
文章编号：１００９—６８２５（２０１０）０２ ０１５６—０２
地下管道地基的注浆加固
李曰辰
摘要：结合具体工程实例，介绍了地下管道地基的注浆加固方案及注浆施工，通过对加固效果检测，说明该建筑地基加
固效果良好，该项技术的成功实施为处理类似工程问题积累了经验。
关键词：沉陷，地基加固，压力注浆，加固效果
中图分类号：ＴＵ７５３ 文献标识码：Ａ
１工程概况
某火电厂地下布置了完备的排水管网用于排走降雨时的积 水。管道为预制钢筋混凝土管，每段长２ ｍ，连续拼接而成。管道
施工结束后不久，就有部分区段出现了下陷现象，并有越来越严
重的趋势，必须尽快对其进行加固处理，否则将影响管道的正常
运行。出现沉陷现象的部分管道长约９０ ｍ，东西走向，管道内径
１．４ ｍ，断面圆心轴线高程由５２．２８ ｍ逐渐变化至５２．５７ １ＴＩ，具有
一定的坡度，东深西浅，地面高程为５７．７０ ＦＩ），管道位于地面下约
５ ｍ深处。
２地基岩土性质
在涉及到雨水管道的范围内，由上至下各土层分别为：
①粉土：灰黄、浅黄色，部分地段为粉砂，稍密～中密，湿～很
湿，具低压缩性。层底深度１．００／１３～１１．５０ Ｉｎ，相应的层底标高
３．４饱和砂土层的液化判别
当松散的饱和砂土层受到振动时就会被振实，体积减小。如
果排水不畅，孑Ｌ隙水压力就会增高。在连续振动条件下，砂土层
内的孔隙水压力增加到某个值时，孔隙水压力就会等于上覆土压
力，在这种情况下，砂土层就不再具有抗剪强度，而处于液化状
态。反映在波速上，波速越低越易液化；波速越高越不易液化。
采用瑞利波方法获得的剪切波速判别饱和砂土层的液化。将瞬态
瑞利波波形数据经过一系列的分析处理得到实测剪切波波速值， 如果大于该土层的液化临界波速值时，则该土层为非液化层，如果
实测波速值小于该土层的液化临界波速值，则该土层为液化层。
３．５工程质量检测
瑞利波法可以对路面和垫层的接触情况、各结构层的厚度以
及路面的均匀性作出评价。一般认为，当路面和垫层接触良好及
路面混凝土质量比较均匀时，两传感器接收到的信号频率成分基
本相同，相关函数接近于１，而当路面和垫层接触不良或存在空洞 时，则两传感器接收到的信号频率成分复杂，相关函数小于１。
４结语
瑞利波技术是近年来发展起来的、用于工程地质勘探的一门 ４５．７８ ｍ－－５６．６２ ｍ，厚度０．６ ｍ～１１．５０ ｍ。①ｆ粉砂：灰黄色，灰
色，主要成分石英，含云母及贝壳碎屑，分布于①层中或交错存
在。松散～稍密，饱和。层底深度１．００ ｍ～１２．６０ ｍ，相应的层底
标高４４．５９ ｍ－５６．３０ ｍ，厚度１．００ ｍ～１２．６０ ｍ。②粉质黏土：灰 色，含有机质，有淤臭味。层位分布变化大。软塑为主，具中高～
高压缩性。层底深度４．３（）ｍ～１３．７０ ｍ，相应的层底标高４３．３７ ｍ一
５３．７５ ｍ，厚度０．８０ ｍ～５．６０ ｍ。③粉土：灰色、灰黑色、深灰色，
夹粉砂，含有机质，有淤臭味，局部夹软塑状态的粉质黏土薄层透镜
体，中密，湿，具低压缩性。层底深度９．踟ｍ～１５．６０ ｍ，相应的层底
标高４２．１５ ｍ－－４８．２５ ｍ，厚度０．４０ ｍ～５．５０ ｍ。
３加固方案
３．１加固方法
针对本工程的地质状况等具体情况，确定采用压力注浆法对
新技术，利用瑞利波法测定岩土的瑞利波速度是在地表进行的，
不需要钻探配合。它具有投资少、省时、省力、勘察范围广的特
点。因此瑞利波法除以上几方面的应用外，还可有效的用于基岩 的完整性评价，滑坡调查，桩基入土深度探测等等。但是瑞利波
法是新兴的地质勘察技术，其在测试方法及信号处理分析方法方
面仍有不足之处，有待于完善。
参考文献：
［１］Ａｄｄｏ Ｋ ０，Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ Ｐ Ｋ．Ｓｈｅａｒ－ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｌｌｅａｓｌｌｒｅｍｅｍ ｏｆ
ｍｉｌｓ ｕｓｉｎｇ Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅｓ［Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ Ｇｅｏｔｅｃｈ Ｊｒ，１９９２，２９
（３）：５５８—５６８． ［２］Ｃｈａｎｇ Ｆ Ｋ．Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｒａｐｉｄ ｓｕｂ－
ｓｕｒｆａｃｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ［Ａ］．第４２届国际地球物理年［Ｃ］．１９７３．
［３］Ｎａｚａｒｉａｎ Ｓ．Ｓｔｏｋｏｅ Ｋ Ｈ．Ｓｉｔｕ ｓｈｅａｒ ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ｆｒｏｍ ｓｐｅｃ— ｔｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ［Ａ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ８ｔｈ Ｗｏｒｌｄ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ｅｎｄｎｅｅｆｉｎｇ［Ｃ］，ＳａｎＦｒａｎｃｉｓｍ，１９８４
（３）：３１—３８． ［４］ 夏唐代，吴世明．成层饱和土中瑞利波特性［Ａ］．第六届全国
土动力学学术会议［Ｃ］．２００２．
Ｏｎ Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ＪＩＮ Ｇｕｏ－ｌｉ ＬＩＵ Ｙａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｌａｓｈｂａｃｋｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅ［ｏｐｍｅｎｔａ［ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄｓ，ＳＩＢＹＬＳ ｕｐ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ ｉｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｖｅ ａｒｅ ｌｏｗ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，
ｔｉｍｅ—ｓａｖｉｎｇ，ｅａｓｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｉｄｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｓｃｏＩ）ｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ，ｐｒｏｊｅｃｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｅｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ
瑞利波探测在城市小区基础压实度和密实度评价中的应用
瑞利波探测在城市小区基础压实度和密实度评价中的应用
作者：文德宝 燕轲
来源：《中国房地产业·上旬》2020年第12期
【摘要】在城市浅地层环境变化后，自身发生不均匀沉降，会对地面上方的建筑物带来重大安全隐患，其中建筑地基基础压实度是施工中质量控制的主要指标之一，压实度传统方法是通过检测土基干密度ρ与室内求得的最大干密度ρ0之比。目前瑞利波技术对路基压实度检测成为主流无损检测技术，该方法快速高效，经多年实践总结，该方法与常规检测手段检测结果一致，對于不均匀沉降地区的基础评价具有较好指导意义。
【关键词】瑞利波;频散分析;压实度;密实度
1、前言
随着时代发展，我国家城市建设规模逐渐扩大，各种建筑体交纵错杂，很多工程在建设过程中出现相互干扰，相互影响。例如管线问题影响着各类工程建设，城市轨道建设对周围建筑造成严重干扰，造成周围建筑物不均匀沉降。如何采用准确高效的勘测方法进行不均匀沉降地区的基础评价是至关重要的。
瞬态瑞利波探测技术是近年发展起来的一项工程物探技术，其优点是检测速度快、效率高，检测深度可达15m以上。目前瑞利波技术对路基压实度检测成为主流无损检测技术，经多年实践总结，该方法与常规检测手段检测结果一致[1]。 2、瑞利波探测技术
2.1工作原理
利用瑞利波法测试路基的压实度，主要利用其两种特性：一是利用分层介质中瑞利波速度的频散特性划分层位，并计算出各层的瑞利波速度值;二是利用瑞利波传播速度与介质密度的相关性即用已求得的各层瑞利波速度值与密度值的相关关系，计算各层的压实度[2][3]。
2.2瑞利波与压实关系
鉴于瑞利波的频散特征，可以建立瑞利波速与介质密度的关系模型：
式中Vp，VR分别为纵波速度、瑞利波波速;E，G分别为弹性模量、剪切模量;σ为泊松比;ρ为密度。
瑞利波探测技术用于矿井地质超前探测
瑞利波探测技术用于矿井地质超前探测
丁宝国;沈跃加
【期刊名称】《煤田地质与勘探》
【年(卷),期】2009(037)004
【摘 要】鹤岗矿区煤系曾遭受多次构造运动的改造,地质情况复杂.为满足采区和生产布置的需要,采用瑞利波探测技术对地质情况进行精细探查和预报.在井下用瑞利波方法探测下部煤层、超前探测煤巷、岩巷前方的构造,取得了满意的效果.该技术方法提高了地质预报的准确性,在煤矿有良好的应用前景.
【总页数】3页(P61-63)
【作 者】丁宝国;沈跃加
【作者单位】鹤岗矿业集团地测处,黑龙江,鹤岗,154100;鹤岗矿业集团地测处,黑龙江,鹤岗,154100
【正文语种】中 文
【中图分类】P631
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瞬态瑞雷波法在强夯地基检测中的应用
瞬态瑞雷波法在强夯地基检测中的应用
[摘要]瑞雷波勘探法作为一种新兴的工程地震勘探方法，在许多领域中得到大量的实际应用。本文介绍了瑞雷波的工作原理，并结合工程实例通过对强夯前、强夯后瞬态瑞雷波资料的对比分析，探讨瞬态瑞雷波法在强夯检测中的应用效果。采用瑞雷波测试，准确评价了填土强夯地基处理后的纵向影响深度、有效加固深度，较好的克服了传统检测方法的局限性。
[关键词]地质异常找矿理论 页岩气勘探 应用
瑞雷波检测主要是根据瑞雷波在不同的土质条件下其传播特性和频散特性不同的特点，利用现场所测瑞雷波的频散曲线，通过反分析得到岩土力学参数。与传统方法相比， 瑞利波检测技术能全面、快速和直观地反映强夯地基加固的效果，缩短质量检测周期， 是一种适宜于大面积强夯工程质量检测的经济、快捷、有效的检测方法。
1瑞雷波勘探工作原理
瞬态瑞雷波法又称面波频谱分析法，在地面上进行竖向激震时，均会在其表面附近层状连续介质中产生瑞雷波，外业数据采集时，在地面沿瑞雷波的传播方向上，以一定的道距Δχ设置N个检波器，就可以检测到瑞雷波在（N-1）Δχ长度范围内的传播过程，在同一地段求出一系列频率的瑞雷波速度Vr，就可得到一条瑞雷波频散曲线，不同波长的瑞雷波的传播特性反映了不同深度岩土介质的运动学特性，由频散曲线可以反演地下地下速度界面的分层厚度和速度结构。同时又将分层以及各层的速度参数进行正演计算，以确定每层岩土体的速度和深度参数。根据频散曲线形态、斜率和波速值变化对场地地层进行划分，依据各测点剪切波曲线分层结果，结合地质资料和相关物探资料进行综合解释。
瑞雷波法测试数据处理流程见图1。
2野外测试方法
2.1仪器设备
本次瑞雷波试验测试采用的仪器为吉林大学工程技术研究所研制生产的SE2404E型综合工程探测仪，是一种集数据采集和数据处理于一体的智能化仪器，具有24个宽带信号输入通道，能够进行浅层地震波勘探（浅层反射波法、折射波法等）、波速测井、瑞雷波勘探、地脉动测试、振动监测等工作。该仪器处理软件丰富，工效高，操作方便，解释全面，成果准确、直观，仪器轻便集成，能适应各种野外环境下的测试工作。该仪器主要参数如下：通道数：24；采样率：5μs-50ms；频带：0.1Hz-5000 Hz ；A/D运算精度：22 bite；前置放大器；增益：16/37dB；精度：±1%；谐波失真：0.05%；10hz瑞雷波检波器12个；震源 1个。
瑞利波探测技术及其应用
瑞利波探测技术及其应用
董中华;孙军
【期刊名称】《青岛大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1996(009)003
【摘 要】本文根据瑞利波在层状介质中的传播特，研究了瑞利波探测技术在工程勘探，尤其是在地质分层勘探中的应用，并给出了实际探测结果和注意的问题。
【总页数】8页(P75-82)
【作 者】董中华;孙军
【作者单位】青岛大学;青岛大学
【正文语种】中 文
【中图分类】P631.4
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1.瑞利波探测技术在煤矿井下构造探测中的应用 [J], 尹培奇
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瑞雷波测试在强夯效果检测中的应用
瑞雷波测试在强夯效果检测中的应用
中航勘察设计研究院有限公司 北京 100098
摘要：根据面波的测试原理及测试方法，主要分析了瑞雷波检测结果在含块石的新进高填方强夯地基处理中的应用。面波检测数据对强夯地基的有效加固深度及场地的均匀性进行了评价。
关键词：瑞雷波；地基检测；效果评价
前言
强夯法是地基处理中比较常用的方法之一。该方法适用范围较广，施工效果明显，过程比较简单，费用相对较低，它不仅能提高地基土的强度，而且还能降低其压缩性。此类地基采用面波检测，可以对场地的均匀性及有效加固深度进行评价，还可以提供地基强夯后的有关参数。此方法能全面、直观和快速的检测强夯地基加固效果，提高强夯地基施工质量，缩短检测周期。因此，面波测试在强夯地基检测中得到了广泛的应用。
1 瑞雷波测试原理及测试方法
瑞雷波是一种沿介质自由表面传播的弹性波，其特有的传播规律反映了传播途径中所涉及介质的弹性参数。岩土的瑞雷波传播速度与剪切波的传播速度基本相同。对于岩石，两波速误差不超过8%，对于土体只有4%左右差异。因此，利用它们的相关性，瑞雷波勘探技术作为一种新兴的岩土原位测试方法，在近年来得到了迅速的发展。
1.1 测试原理
瑞雷波测试过程中，当在地面进行竖向激震时，将产生面波沿地表传播，假设面波的传播速度为VR，频率为F，则波长为VR/F。理论研究表明，面波的能量主要集中在地表以下一个波长的深度范围内，即面波的穿透深度约为一个波长，也就是说穿透深度与波长λR成正比，而传播速度VR代表着λR/2深度以上介质的平均速度，因而勘探深度H确定为半个波长。由于面波在多层介质中具有频散性，所以当改变激发频率f时，面波传播速度VR和勘探深度H都将发生变化，然后根据不同深度的面波速度就可推算出不同深度介质的性质，从而达到试验的目的。
1.2 测试方法
瑞雷波法采用CSB24型地震仪及配套电缆和检波器进行野外数据采集。面波检测点均采用2.0米的道间距，偏移距6.0米不等，采样点数为1024点，采样时间间隔为0.2ms，震源采用22磅大锤，锤击垫板，单边激发。
面波勘探原理及其应用
题 目面波在地震波场中的特性研究及其应用 Surface wave in the characteristics of seismic wave field research and its application 学生姓名高振兵 专 业勘查技术与工
程 班 级07023209 指导教师方根显 二零一一年六 月 Ⅰ 摘 要 瑞利面波勘探是近年发展起来的一种新的浅层地球物理勘探方法具有简便、快速、经济、分辨率高、
成果直观、适用场地小等优点已在许多领域得到应用并取得了良好的应用效果1。瑞
利面波是一类频率较低、能量较强的次生波且主要沿着介质的分界面传播其能量随
着与界面距离的增加迅速衰减。瑞利面波与反射波、折射波一样都含有地下介质的
地质信息。本文从瑞利面波的概念、工作原理及方法、频散特征、反演研究以及实际资料的应用等方面用多道检波器测量来了解面波勘探在浅层地表调查中的应用。
关键词: 瑞利面波、频散曲线、波动方程、瞬态瑞雷波勘探。 东华理工大学毕业设
计论文 ABSTRACT Ⅱ ABSTRACT Rayleigh wave exploration is developed in recent years a new shallow geophysical exploration methods it is a simple quick economy high resolution achievements intuitive applicable site has the advantages of small find application in many fields and have achieved good application effect. Rayleighs is a kind of lower frequency energy strong secondary wave and mainly the boundary surface along the medium the energy with the spread of interface distance attenuation increases rapidly. Rayleigh wave reflection wave with all contain the same refraction wave of underground medium geological information. This article from Rayleighs concept principle and method frequency dispersion characteristics and inversion study and the actual material application etc with multi-channel detectors measurements to understand surface wave exploration in the application of shallow surface survey. keywords: Rayleigh wavefrequency disperse curve wave equation transient state Rayleigh wave prospecting. 东华理工大学毕业设计论文 目录 目 录 绪 论.............................................................. 1 1.工区自然地理和地质、地球物理特征.................................. 3 1.1工区自然地
瑞利波在复合地基加固效果检测中的应用
第２５卷第４期，２０１２年１Ｏ月 Ｖｏ１．２５Ｎｏ４，Ｏｃｔ ２０１２ 宁波大学学报（理工版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＩＮＧＢＯ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＳＥＥ） 首届中国高校优秀科技期刊奖 浙江省优秀科技期刊一等奖
瑞利波在复合地基加固效果检测中的应用
姚伯荣１ ７陈聪实２ ７吴天寿
（１．宁波市公路管理局，浙江宁波３１５１０４；２．慈溪市公共项目建筑中心，浙江慈溪３１５３００；
３．中交二航局第四工程有限公司，安徽芜湖２４１００７）
摘要：结合某公路复合地基加固工程，对瑞利波测试技术在地基加固效果检测评价进行了研免
利用测试数据，建立了复合地基置换率和有效加固深度、复合地基承载力和复合地基剪切波速的
相互关系．结果表明：复合地基有效加固深度和复合地基置换率是直接影响剪切波速和复合地 基承栽力的两个最重要的因素，应用瑞利波测试技术能较准确地检测复合地基的加固深度．研
究成果可为瑞利波测试中的地层参数反演和地基加固效果评价提供依据和借鉴作用． 关键词：瑞利渡：复合地基：加固效果：检测
中图分类号：ＴＵ４５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ００１—５ｌ３２（２０１２）０４—００９３—０５
随着高等级公路的建设日趋势增多，常规检
测路面质量的弯沉法已不能满足要求，需一套能
快速可靠检测道路施工过程中质量的测试分析系 统，及时为工程施工服务，确保工程质量以及检测
道路质量．瑞利波是近年来发展起来的一种新的
工程物探方法，由于瑞利波速度同剪切波速度及
岩土力学参数有着密切相互关系，因此在岩土工 程勘察和复合地基检测方面得到了广泛应用【Ｊ曲Ｊ．
在地面施以适当的竖向激振力（可用大锤敲击
地面或吊高重物自由下落），地下介质中可产生纵
波、横波和瑞利波，其中瑞利波是一种沿地表传播 的表面波，传播的波阵面是一个圆柱体，传播深度
约为１．５个波长，同一波长的瑞利波传播特性反映
了地质体水平方向上的特性，而不同波长的瑞利 波传播特性反映了不同深度地质体的变化情况．
面波
面波勘探是近年发展起来的一种新的浅层地球物理勘探方法，具有简便、快速、经济、分辨率高、成果直观、适用场地小等优点，已在许多领域得到应用，并取得了良好的应用效果。文章介绍了面波勘探技术的发展概况、探测原理、主要特点及其野外测试方法，对其应用范围及目前存在的问题作了说明，并给出一个应用实例。
关键词：瑞利面波 地震勘探 瞬态法 频散曲线
1 前言
面波勘探，也称弹性波频率测深，是国内外近几年发展起来的一种新的浅层地震勘探方法。面波分为瑞利波（R波）和拉夫波（L波），而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低，容易识别也易于测量，所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。
人们根据激振震源的不同，又把面波勘探分为①稳态法、②瞬态法、③无源法。它们的测试原理是相同的，只是产生面波的震源不同罢了。
1938年德国土力学协会首次尝试用稳态振动来检测岩土的各种弹性力学参数。1960年美国密西西比陆军工程队水陆试验所开始开发类似的技术方法，但由于当时技术条件的限制，均未获得成功。70年代初美国F·K·Chang等人利用瞬态激振产生的瑞利波来研究浅部地质问题，并于1973年在第42届国际地球物理勘探年会上发表了“Rayleigh Wave Dispersion Technique for Rapid Subsurface
Exploration”（瞬态面波在浅层勘探中的应用）论文，报道了有关的研究成果。在稳态方面，直到80年代初，日本的VIC株式会社经过多年的研究试制，推出了GR－810佐藤式全自动地下勘探机，才使该项物探技术在浅层工程勘察工作中得以应用。通过几年的实践和初步研究，R波在岩土工程勘察中的应用大致分为以下几个方面：
⑴ 查明工程区地下介质速度结构并进行地层划分；
⑵ 对岩土体的物理力学参数进行原位测试；
⑶ 工业与民用建筑的地基基础勘察；
⑷ 地下管道及埋藏物的探测；
⑸ 地下空洞、岩溶、古墓及废弃矿井的埋深、范围等探测；
建筑地基检测与评价中的瑞丽波技术分析
建筑地基检测与评价中的瑞丽波技术分析
【摘要】 检测工作不仅是建筑工程当中的一项重要的施工技术管理组成部分，同时也是建筑工程在施工质量的管理和控制以及最终的竣工评定验收当中的必不可少的环节。利用瑞丽波法来反演地基土的特性。该法是一种无损、快速、经济的检测方法，利用瑞丽波在成层地基中的弥散特性，可以逐层的反分析出地基土特性，也可以了解深层地基土的特性。
【关键词】 地基 检测 瑞丽波技术
一、瑞丽波技术在实际工程中的应用
瑞丽波技术在实际工程中得到越来越多的应用，但是还只是定性地对地基土进行评价，而不能定量地给出地基土特性，如抗剪强度的大小，圃结度的大小等。这样，影响了该方法的应用，因此，有必要从理论上寻找瑞丽波速度跟强度或者固结度的关系式。在此背景下，本文寻找适合于软粘土地基的剪切波速度跟抗剪强度的关系式，该关系式是建立在土的非线性弹性模型和土的莫尔一库仑强度理论的基础上的。该关系式简单，只需确定少量的软粘土的参数。就可以利用波速法定量地确定地基的抗剪强度。为工程瑞丽波法评价地基土特性的应用提供更为适用的强度参数。
1、 土介质中的波土是由气、液、固三相组成的
由于其非均匀性、各向异性、层状分布等特点，因此土介质中波的传播比均质弹性体中波的传播要复杂的多，研究土介质中波的传播特性是土动力学的基础研究。各向同性弹性体中存在两种体波：压缩波（ P波） 和剪切波（ S波） ，其波体的传播速度与振动频率和波的传播方向无关；横观各向同性弹性体中也存在两种体波：P波和s波，其波体的传播速度与振动频率无关，但跟振动方向有关；饱和土中存在三种体波：压缩波Pl 和P2以及剪切波S。弹性半空间的界面附近存在一种表面波，它是由于自由边界的作用，由P波和S波相干涉而产生的一种表面波。瑞丽（Rayl ei g}l ，1885）首次研究了这种波，因此把这种表面波通称为瑞丽波。
瑞雷波在地基强夯检测中的应用
瑞雷波在地基强夯检测中的应用
瑞雷波在地基强夯检测中的应用
1. 瑞雷波在地基强夯检测中的应用
瑞雷波（Rayleigh）波在地基强夯检测中有着重要的作用。定义为弹性波振动系统
中微小距离上飞行非常惯性剩余海洋区域称为瑞雷波，它唯一的作用就是传播动能，
而没有承担物质传输的能量。 瑞雷波可以用于地基强夯检测，可以在地层中收集
振动的信息，以及在检测到的区域的坚硬物质的深度的正确性。这种效果可以帮助
工程人员识别和监测地层的特征，例如岩土的深度分布、物性和动力特性等，并确
定准确的施工程序。
2. 瑞雷波检测的重要性
瑞雷波检测是一种快速、成本低廉、无损地检测技术，是许多工程项目中地下岩土
水文钻探和设计预测的有效技术。它可以测量地质结构和地层边界等参数，对地质
设计评价和施工把控有重要意义，为工程开发提供理论依据，有效的确诊工程岩土
的状况，给出恰当的施工步骤和措施。
3. 瑞雷波检测技术的原理
瑞雷波检测技术是直接利用激发源在地表上激发瑞雷波，地表上产生振动，用检测
器对振动信号进行检测，就可以判断地下沉积层与水位的关系，并得出地层的厚度
和地层的地质性质。激发源的设置可以使振动产生的波在地层中心到表层的表面，
以及穿越表面反射回到地表，经过地下的瑞雷波，在检测器的仪器上形成曲线。有
利的大小，反应出来的地层厚度和岩土的属性。
4. 瑞雷波检测技术的优点
瑞雷波检测技术有许多优势：首先，它在检测地层厚度、岩性特征时无需进行开挖
或拆除，检测效率较高；其次，瑞雷波检测不会对地层产生破坏，对人及环境污染
概不存在；其次是可以进行连续检测，对连续变化的地质结构有比较准确的描述；最后，它比传统的基本地层探查手段更有系统性，而且价格便宜，具有量大价优的
优势。
5. 结论
瑞雷波检测技术是一种实用、经济、有效的地基强夯检测技术，可以用于地层的深
度检测，了解岩土的状态，为工程设计提供准确的科学数据，从而有效的发挥出它
的价值。