摘要】瞬态面波法是一种新兴岩土原位测试勘探方法，对地层具有薄层分辨能力、定量分析评价能力和通过图象再现地下地层与构造的能力。在工程建设项目的勘察设计中发挥越来越大的作用。
【关键词】瞬态面波瑞雷面波频散曲线勘察应用
与折射波、反射波相比瞬态面波法是一种新兴岩原位测试勘探方法，利用实测瑞雷面波频散曲线，通过定量解释，可以得到各地质层弹性波的传播速度，传播速度的大小，直接反映了地层的“软”、“硬”程度。因此，可以对第四系地层进行划分，确定地基的持力层、土石界面基岩面的起伏变化。瞬态面波勘察技术对地层具有的薄层分辨能力、定量分析评价能力和通过图象再现地下地层与构造的能力。
一、瞬态面波概要
试验表明，瑞雷面波某一波长的波速主要与深度小于该波长一半的地层物性有关，这就是用一定波长的瑞雷面波波速来表征一定深度地层物性的实验基础。瞬态面波法是通过锤击、落重及炸药震源，产生一定频率范围的瑞雷面波。再通过振幅谱分析和相位谱分析，把记录中不同频率的瑞雷面波分离开来，从而得到一条VR-f曲线或VR-λR曲线。
解释方法多采用半波长法，但进一步发现，半波长法解释方法有时不够精确，实际应用中需作修正或改进。推断层厚度的方法目前有一次导数极值点法和拐点法；计算层速度的方法有渐进线法、□VR/□λRH极值法和近似计算法几层厚度、层速度的综合解释法等。通过正反演计算，进行人机联作速度分层，也是日趋常用的处理解释方法。
瞬态面波处理系统的主要功能模块及处理流程图见图1。
二、工程应用实例
1、工程勘察
图2是兰州-临洮高速公路对临洮县城特大桥采用锤击震源和瞬态面波法取得的工作成果。此图为波速实测曲线和人机联作地层分层的解释成果，与钻孔验证二者对应良好。节约了三分之二的钻探工作量。
图3是山丹-临泽高速公路对黑河大桥采用锤击震源和瞬态面波法取得的工作成果。此图为波速实测曲线和人机联作地层分层的解释成果，与钻孔验证二者对应良好。在地层分层的解释成果图中地层分为大的三层，剪切波速由100m/s变化至500m/s，反映了由地表松散的砂卵石至深部中密-密实的砂卵石的地层变化。
2、探测地下采空区、防空洞
图4是刘寨柯-白银高速公路对王家山小煤窑采空区采用炸药震源和瞬态面波连续剖面法取得工作成果。波速实测曲线在35-40米左右发生了强烈的频散，层序凌乱。相对横波速度出现负值和较厚的相对低速层，从而判断频散曲线出现相对横波速度负值和较厚的相对低速层为小煤窑开采形成空洞及以后周围土层松动、塌落形成而相对横波速度负值和较厚的相对低速层。在连续彩色剖面中可直观的反映，从而可圈定出小煤窑的采空区、采空区松动圈、采空区影响区。为设计和线路方案的比选提供重要依据。
图5是兰州-海石湾高速公路对防空洞采用炸药震源和瞬态面波连续剖面法取得的工作成果。第一、第二号面波点的频散曲线出现一层较厚的相对低速层，而其它三个面波点的频散曲线没出现相对低速层，层序较好，从而判断第一、第二号面波点的频散曲线出现相对低速层为防空洞开挖及以后废弃周围土层塌落、充填防空洞形成相对低速层。在连续彩色剖面中可直观的反映，从而可圈定出防空洞的影响区，。为设计提供参考依据。
3、软弱层分布及埋深
图6是兰州-海石湾高速公路对拟建路基采用炸药震源和瞬态面波连续剖面法取得的工作成果。VS（横波速度）98m/s～140m/s，岩性为软土。在连续彩色剖面中可直观的反映出软土层呈透镜体状分布在亚粘土、砂土层中。
4、确定土石界面
图7是兰州-海石湾高速公路对深路堑采用炸药震源和瞬态面波连续剖面法取得的工作成果。在连续彩色剖面中可直观的反映出基岩面及基岩起伏变化，为设计提供较为准确的土石界面。
5、探测滑坡体的滑动面
图8是兰州-临洮高速公路对湾沟深路堑采用炸药震源和瞬态面波连续剖面法取得的工作成果。K15+340～+400此段，在VS（横波速度）大于 480m/s的地层中，存在一层很薄且逐渐尖灭的低速层，推断为基岩内的滑动面。滑动面的深度在10.50米～12.50米。在连续彩色剖面中可直观的反映出滑动面、基岩面及基岩起伏变化，为设计提供较为准确的不良地质体情况和土石界面。
图9是兰州-刘家峡二级公路K34+740～K35+040段，采用锤击震源和瞬态面波连续剖面法取得的工作成果。在VS（横波速度） 100m/s~340 m/s的地层中，存在一层很薄的低速层，此低速层在黄土与基岩面分界处。推断为基岩面的滑动。滑动面的深度在7.20米～17.00米。在连续彩色剖面中可直观的反映出滑动面、基岩面及基岩起伏变化，为设计提供较为准确的不良地质体情况和土石界面。
6、检测强夯地基有效加固
图10是柳沟河-忠和高速公路K3+274-+284强夯地基采用锤击震源和瞬态面波连续剖面法取得的工作成果。在连续彩色剖面中可直观的反映出强夯地基“软”、“硬”变化及确定强夯地基有效加固深度在4.40-4.50米之间。为监理、施工提供较为准确的检测。
瞬态面波勘察技术在甘肃省交通规划勘察设计院的运用已取得很好的勘测效果和经济效益。该技术在工程建筑地基勘察、机场、铁路、公路路基勘察、大中桥基础勘察、大坝和路基碾压检测、砼质量检测、桩基检测、地下管道和空洞探察、灾害地质体调查等方面都可取得良好的使用效果。相信在今后将会得到更广泛的应用。
1）多道瞬态瑞雷面波法和地震折射波法进行探测。
①该探测方法基本原理简述如下：
瑞雷波勘探是基于瑞雷波的如下特性的一种勘探方法，
A 在分层介质中，瑞雷波具有频散特性；
B 瑞雷波的波长不同，穿透深度也不同，不同波长的瑞雷波反映不同深度的介质情况；
C 瑞雷波传播速度与剪切波速具有密切相关性；
根据弹性波在半无限空间的传播规律，设计最佳面波接受窗口，提取频散曲线后反演出地层层速度，利用地层层速度和频散曲线拐点判断地层分布情况。
地震折射波法是利用地震波由上部低波速介质向下部高波速介质中传播过程中，当入射角达到临界角时，波沿高波速介质表面滑行产生滑行波，从而形成折射波往地面方向传播，来勘查目的层埋深、产状及其界面速度的一种地震勘探方法，它具有工效高，能判定目的层岩性等优点。
2）高密度电阻率映象法探测。
①该基本原理简述如下：
岩石（土）具有非常复杂的结构与组份，在勘探中，为了方便可以一级近似地把岩石模型看成是由两相介质构成的，即矿物骨架（固相）和水（液相）。因此不同组份的岩石（土）会有不同的电阻率，即使组份相同的岩石，也会由于结构和含水情况的不同而使电阻率在很大的范围内变化。
地质解释的第一步即电阻率剖面中岩性与电阻率之间关系分析，依据电阻率值的等级划分不同电性层。分析不同电性层与地质层位、构造破碎、裂隙等之间的关系。在上述分析解释的基础上确定不同剖面的不同部位电性变化与地质层位、构造发育、地下水活动用电性剖面图展示最终的工作成果。
3）地质雷达探测。
①该基本原理简述如下：
地质雷达（GPR）是利用超高频短脉冲（1～1000 MHZ）电磁波探测地下介质分布的一种高精度的物探方法。发射天线将高频电磁波以宽频短脉冲的形式发射到地下，电磁波在地下介质中传播时，会因介质电性的不同发生不同程度的衰减，遇到不同介电性质的分界面时会发生反射，反射信号为接收天线接收，经数字信号处理即可得到反映地下介质的电性分布的雷达图像。可结合具体地质情况加以分析验证，从而探明地层分层及破碎带构造变化，为地质分层，寻找地层破碎带，构造起伏提供依据。
4）声波测井。
①该基本原理简述如下：
土层动力学参数测试技术分为剪切波速测试和地脉动测试，本次工程将主要介绍前者提供的地层波速和动剪、动弹模。剪切波速测试技术（主要在钻孔中进行）又分单孔法和跨孔法。目前我国常用单孔法技术成熟，单孔法测试它是弹性波测试方法之一，其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播特性上，采用频率主要为1K～30KHZ和50K～1000KHZ两个频段。该方法方法就是把井中三分量检波器放在孔中自下而上提升检波器探头，以人工激振的方法向介质发射声波，在地面距井口约五米放置一块木板，沿木板纵轴线水平敲击板端，这样就有地震波传到孔中被检波器所接收，收受介质物理特性调制后的声波，然后通过电缆线传回地面控制仪器接收其振动信号，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等参数解决工程问题。
多道瞬态面波勘察规范 4 总则 4.1 应用条件 1 勘察对象与周围介质应存在明显物性(速度)差异. 2 勘察目标体尺寸,相对于埋藏深度应具有一定的规模. 3 目标体的物性异常能从干扰背景中清晰分辨出. 4 场地条件满足开展面波勘察的要求. 5 面波勘察方法满足任务的目的要求. 4.2 应用领域 1探查覆盖层厚度，划分松散地层沉积层序； 2 探查基岩埋深和基岩面起伏形态，划分基岩的风化带； 3 探测构造破碎带； 4 探测地下隐埋物体、古墓遗址、洞穴和采空区； 5 探测地下非金属管道； 6 探测滑坡体的滑坡带和滑坡面起伏形态； 7 地基动力测试，地基加固效果检验、评价等。 4.3 应用能力 普遍采用5-K变换法提取瑞雷面波、多道加权平均或直接从5-K域获取的频散曲线作为该排列的中心点处频散曲线，采用阻尼最小二乘法反演横波速度，从而降低了瑞雷波法探测的纵横向分辨率。无法探测小规模和局部异常，难以满足高精度探测的要求。 5 工作设计 5.1 工作任务 5.1.1 应根据主管部门或委托方下达的任务书或有关合同（协议）明确工作任务与技术要求，确定项目负责人，编写设计书。 5.1.2 工作任务书内容应包含以下内容： 1 工程名称、工程地点、工程编号及范围；
2 要求提交的成果资料和期限； 3 工作区的地形、地貌及地质概况； 4 与任务有关的已知地质资料及地形图。 5.2 资料收集与踏勘 5.2.1 现场探勘应包括以下内容：测区地形、地貌、交通及工作条件；核对已收集的地质、物化探及测绘资料； 5.2.2 设计书编写之前应由项目负责人组织收集和分析工区有关资料，包括以下内容： 1 场地的岩土工程勘察资料 2 场地建（构）筑物的平面图等； 3 场地及其临近的干扰震源； 4 有关的地质、钻探、物探及其他技术资料 5.3 方法有效性试验 5.3.1 野外施测之前，必须进行方法的有效性试验工作； 5.3.2 试验工作应根据测区具体的地质条件、地貌单元规定，每种条件下不少于1个试验面波点； 5.3.3 试验点应布置在有代表性的地段上，与生产测线重合，并通过已知地质资料的地段、试验成果作为生产成果的一部分； 5.3.4 试验工作遵循从简单到复杂、试验因素单一变化的原则。5.4 测线与观测系统的选择 5.4.1 应结合探测目的和已知资料，通过试验确定观测系统布置方式、采集参数和激发方式。现场工作应符合下列规定： 1 应视探测对象布置成测线或测网；多道接收时，测线应呈直线布置； 2 应采用向前滚动观测方式，滚动点距应满足横向分辨率要求； 3 测点间距应根据探测任务和现场条件确定，每条测线上不得少于3个测点。
同济大学四平路校区文远楼前防空洞多道瞬态面波探测实验报告 海洋与地球科学学院地球物理系 指导老师：吴健生赵永辉 小组成员：刘佳叶何文俊马驰 2011年6月
目录 1. 目的 2. 原理 3. 仪器介绍 4. 野外实施 5. 数据处理 6. 保证质量措施 7. 问题对策 8. 结论分析 9. 体会展望 10. 参考文献
摘要:利用多道瞬态面波探测方法，测定不同频率的面波速度VR，达到了解同济大学四平路校区黑松林斜坡地下的情况。 关键词:面波探测黑松林斜坡 1.实验目的 通过人工地震资料的采集、处理的方法对同济大学四平路校区黑松林斜坡进行勘察。要求勘探出黑松林斜坡地下的情况。 2. 实验原理 面波分为拉夫波和瑞利波。本实验主要应用的是瑞利波。同一频率的面波的相速度在水平方向上的变化反映出地质条件的横向不均匀性；不同频率的面波的相速度的变化则反映了地下介质在深度方向上的不均匀性。 通过测定不同频率的面波速度VR ，即可达到了解地下地质构造的目的。 3. 仪器介绍 4. 野外实施 4.1 实验区概况 试验区域位于同济大学四平路校区文远楼前，入口朝北，由于无法进入内部，初步估测
该防空洞在平面上呈长方形。实验区上部覆盖种有草皮的土壤层，堪探时土壤较湿润。 4.2 野外布线 此次实验本小组总布线条数为 2条，布线方向为南北向。我们根据实验场地具体情况，在防空洞入口边缘布下了第一条线，在第一条线西侧距离为3米处布下第二条线。在实验过程中，炮点距为1米，检波器间距为1米，检波器每次向北移动距离也为1米。进行人工激发时，我们在每点处各激发两次并采集数据，总共得到数据14组。 4.3 野外操作 1. 排线，布检波器 第一道测线 第二道测线
深圳地铁7号线福赤区间面波勘探技术方案 深圳市工勘岩土集团有限公司 二Ｏ一四年十二月
目录 1、前言 (1) 2、主要勘探目的 (1) 3、执行规范 (1) 4、方法原理 (2) 5、测线布置 (3) 6、瑞利波法现场测试方法 (5) 7、资料处理与解释 (6) 8、提交成果 (8) 9、工期 (8) 10、投入人员及仪器设备 (9)
1、前言 受中国水电四局的委托，我公司拟对深圳地铁7号线福赤盾构区间进行面波（瑞利波）法勘探。本区间自福田河南岸的福临站北端开始，至滨河大道的赤尾站西端结束，里程桩号大致范围为： 左线ZDK20+360.117～ZDK20+845.492； 右线YDK20+347.717～YDK20+844.001。 线路下穿福田河、福临小区、滨河大道等，线路经过区地面环境复杂多变，将会给面波勘探带来诸多不便和影响，有的区段可能难以展开勘探，即使是积极创造条件勉强开展慨叹的区段，也需要投入更多的时间、人力、物力等，并且在诸多不利因素背景下所解算的成果资料的可信度会大打折扣。为了尽可能全面地完成地质任务，编制此方案。2、主要勘探目的 通过面波（瑞利波）勘探，揭示盾构区间隧道穿越区岩土强度的分布，提请盾构施工时提前采取相应措施。 3、执行规范 本次探测执行如下技术规范： 1）《多道瞬态面波勘察技术规程》(JGJ/T143—2004)； 2）《物化探工程测量规范》（DZ/T0153-95）； 3）《城市工程地球物理探测规范》（中华人民共和国行业标准JJ7-2007）； 4）《水利水电工程物探规程》（中华人民共和国水利水电行业标准
SL326-2005）； 5）《工程测量规范》（GB/50026-2007）。 4、方法原理 瑞利波是面波的一种。瑞利波法是利用瑞利波的运动学特征和动力学特征来进行工程质量检测及工程地质勘察的地球物理方法。 在自由界面（如地面）上进行竖向激振时，均会在其表面附近产生各种波长的瑞利波，其二维和三维波动及传播示意图见图1和图2。瑞利波有三个与工程质量检测和地质勘察有关的主要特征： (1)、在分层介质中，瑞利波具有频散特性； 图1 瑞利波的椭圆极化示意图（二维） (2)、瑞利波的波长不同，穿透深度也不同； (3)、瑞利波的传播速度与介质的物理力学性质密切相关。
常用剪切波 剪切波波速成果图 4 相关公式编辑 剪切波速测试单孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。 压缩波或剪切波从振源到达测点的时间，应按下列公式进行斜距校正： 式中T ——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（ s）（相应于波从孔口到达测点的时间）； TL ————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）； K ——斜距校正系数； H ——测点的深度（ m ）； H0 ——振源与孔口的高差（m ）, 当振源低于孔口时，H0 为负值； L ——从板中心到测试孔的水平距离（m）。 时距曲线图的绘制，应以深度H 为纵坐标，时间T 为横坐标。 波速层的划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。 每一波速层的压缩波波速或剪切波波速，应按下式计算：
式中V ——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s ）； △H——波速层的厚度（m）； △T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。剪切波速测试跨孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。 由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行计算。 每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公式计算： 式中 VP ——压缩波波速（ m/s ）； VS ——剪切波波速（ m/s ）； TP1 ——压缩波到达第 1 个接收孔测点的时间（s）； TP2 ——压缩波到达第 2 个接收孔测点的时间（s）； TS1 ——剪切波到达第 1 个接收孔测点的时间（s）； TS2 ——剪切波到达第 2 个接收孔测点的时间（s）； S1 ——由振源到第 1 个接收孔测点的距离（m） S2 ——由振源到第 2 个接收孔测点的距离（m） △S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。[1] 卓越周期的计算 《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72 － 2004 》条文说明 [2]
多道瞬态面波技术在岩土工程勘察中的应用 发表时间：2018-10-30T17:20:08.923Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：赵幸焕 [导读] 首先对于多道瞬态面波技术进行原理分析，该项技术的应用特点是借助激振的效果。 广东和协建设工程检测有限公司广东东莞 523416 摘要：随着关于多道瞬态面波技术研究的更加深入，在岩土工程勘察的工作当中应用更为普遍的就是瑞雷面波。该项技术能够更加全面的做好岩土工程施工前的准备工作，特别是在地质勘测以及掩埋物探测等方面其作用更加的突出。以下内容则是重点关于多道瞬态面波技术的应用原理进行了详细的阐述，并且有效分析了该项技术的应用过程，结合着相关的工作方法与勘探数据处理，在实际应用案例的基础之上进行讨论。 关键词：多道瞬态面波技术岩土工程勘察工作数据讨论 一、多道瞬态面波技术应用原理 首先对于多道瞬态面波技术进行原理分析，该项技术的应用特点是借助激振的效果，使得固定范围内会有小频率的瑞雷波面，通过多重激振的作用，会形成越来越多的瑞雷波面形成叠加，随后在面波传播的过程中，通过利用多项分析技术对瑞雷面波进行分析，比如频谱和相位谱分析法，从而能够有效的得到准确的频散曲线图，最终形成VR-λR 曲线。 二、多道瞬态面波技术应用过程分析 在具体的岩土工程勘测的过程中应用的多道瞬态面波技术可以准确的分为三个方面：现场测试、室内数据处理及频散曲线的计算和反演及工程解译。首先就是现场测试环节，该项工作直接取决了今后开展工作任务的成与败，也就是说现场的测试阶段能够保障今后工作的有效开展，所以对于勘测设备的选择以及勘测计划的制定和勘测方法的规划都至关重要，通过相关人员准确精密的计算来进行空间采样和时间采样，根据特定的参数和点数进行相应时间间隔内的波形记录工作，除此之外还需要进一步提高室内数据的处理工作效率，根据实际工作情况以及数据处理量，制定出频散曲线，从而能够准确有效的去评定有关力学等性质。 三、关于瑞雷面波的勘探原理分析 在进行瑞雷面波的产生原因分析时，利用弹性动力学知识来进行解释，由于振动源的发生在地表，那么在地基中就会产生弹性波并且一直传播下去，该种弹性波一般情况下可以分为三种体波：面波和压缩波以及剪切波等等。那么对于瑞雷波的勘测主要是依靠着勘探特性来进行勘察，主要是根据地层表面附近如果出现有形状类似于Sv的剪切波和压缩波，并且能能够出现重叠的情况，那么就会伴随着这种现象出现瑞雷面波，该种情况下，形成的瑞雷面波具有的特性为频率低、速度传播较慢、衰减性低，同时具备着大量的能量。以下内容是两种实验情况下的结果，第一就是如果将瑞雷面波在均匀性较差的介质中进行传播时，这时瑞雷面波自身具有的频散特性会发生变化，与波速之间存在在一定的线速关系；如果在均匀性较强的介质中进行传播时，这时瑞雷面波自身具有的频散特性就不会表现出现，所以根据这一实践结果，在岩土工程中的勘察工作起到了更加深远的影响。 瑞雷面波的相波速计算，计算频率∫不同的瑞雷面波的相波速，并绘制出面波勘探点的频散曲线Vr—∫。瑞雷面波的频率不同，则其波长也不相同，若一个波长为其所穿透的深度，则瑞雷面波在同一波长具有相同的传播特征；这在一定程度上把介质性质在水平方向上的变化情况进行了较全面的反映，至于波长不同，则可把深度不同的地下状况反映出来，一般情况下，由下式就可把瑞雷波波长计算出来： λx=Vr/∫。 若用H表示瑞雷面波勘探深度，λr表示瑞雷面波波长，则把二者之间的关系可表示为：H=βλr。 四、多道瞬态面波技术的野外工作方法与勘探数据处理 4.1工作方法 在野外进行多道瞬态面波的共炮点的排列应按照等道路的原理进行设计，除此之外还要对勘测深度进行评估，保证实际的勘测深度要大于预期的勘测深度，侧重点主要包括两个方面，一是对于深度的把控，确保将共炮点的排列实现最大限度的容纳；二是检波的道数是应该控制在不能少于六道。在对地震仪进行设计时，选取的参照标准应为全通滤波，并且有效的把控出面波的频率周期，其预期面波的半个周期要超过采样时间的间隔，其作用是减少假频的干扰，同时将低频面波的最大波长在记录的时间当中，从而可以有效的选择出符合地震信号勘测的低频检波器。以瞬态冲击式地面震源作为激发震源，进行激振不仅要有力，而且时间要短促，这样就不会出现回振，对于激振能量，一定要包含有这些频段——偏重于低频的宽频。至于产生于震源的地震波，其主频∫o由下式计算得到：∫o=1/2π*√4ro/M(1-σ)。 4.2进行数据处理 4.2.1面波群的加窗提取 在进行数据处理的过程中，主要面的探测对象时频散曲线。与此同时也要进行瞬态面波需要进行记录的信息和数据，包括在频散曲线上包括了多种形式下的导波和面波之间的合成，随后利用X-V的时间域对有效面波进行识别，从而能够面波进行加窗提取。 4.2.2面波特征峰值曲线的拾取 有关面波特征峰值曲线的拾取，是根据频谱图形将高阶和低阶之间的不同面波进行区分，以此作为前提工作，随后利用F—K法，把微动信号中面波频散信息提取出来，最终实现了峰值曲线的拾取工作。 五、实例探析多道瞬态面波技术在岩土工程勘察中的应用 5.1工程概况 关于多道瞬态面波技术在岩土工程勘察中的应用实例，主要是依照着娄底市创业服务平台的勘察工作为阐述的对象，该工程作为案例能够更加充分的介绍出多道瞬态面波技术的应用技术以及效果。该工程地点选择的是创业服务大楼，其周围环境的特性主要是厂房旧址，据了解该地区周围层作为垃圾填埋场，所以在进行各项工作之前要对该地区进行勘察工作，对垃圾的填埋区域进行划分和对深度进行明确的掌握，为后续的工作提供更为准确的数据。 再以庄河电厂新建工程作为工程实例来说明多道瞬态面波技术在岩土工程勘察中的应用。庄河电厂这个新建工程，其地质基岩由粉质
1、目的任务 本次物探项目受四川川建勘察设计院（委托，重庆川东南地质矿产检测中心于2015年10月26日对重庆卓西彭项目西海岸（C37-1/01地块）进行剪切波测井与声波测井,测试参数主要是土层剪切波SX、S Y、纵波P以及岩体、岩样波速测试。通过波速计算土层及岩体工程力学参数（包括动弹性模量Ed、动剪切模量Gd、动泊松比 d、完整性指数Kv），为综合评价提供物探依据。 工作依据规范如下： GB50021-2001《岩土工程勘察规范》 GB50011-2010《建筑抗震设计规范》 GB/T50266-99《工程岩体试验方法标准》 2、仪器设备 RSM—24FD浮点工程仪(配井中三分量传感器) RSM-SY5智能工程仪（配40kHz单发双收换能器） 仪器生产单位：武汉岩土力学研究所 仪器标定单位：重庆市计量质量检测研究院 标定证书号：2015030900579 标定有效期：2016年03月09日 3、完成实物工作量 检测单位：重庆川东南地质矿产检测中心
波速测井工作量统计表 4、方法技术 剪切波测试：由震源产生压缩波（又称P波）和剪切波（又称S波），经过土层，由在孔中的三分量检波器接收，根据波传播的距离和走时计算出场地土的波速，进而评价场地土的工程性质。测量间距一般为1.0米。 小应变工程力学参数由下列公式求得： Gd=ρ·Vs2 Ed = ρ·Vs2(3Vp2-4Vs2) 检测单位：重庆川东南地质矿产检测中心
Vp2-Vs2 μ d = Vp2-2Vs2 2（Vp2-Vs2） V s c r=k c(d s-0.01d s2)0.5砂土液化剪切波速临界值计算式V s c r=k c(d s-0.0133d s2)0.5粉土液化剪切波速临界值计算式Vse=d0/t 式中： Vs—剪切波波速（横波） Vp—压缩波波速（纵波） Vse—等效剪切波速 d0—计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m二者的较小值 t—剪切波在地面至计算深度 Gd—动剪切模量 Ed—动弹性模量 μd—动泊松比 ρ—质量密度 V s c r—饱和砂土和粉土液化剪切波速临界值(m/s) k c—经验系数，抗震设防烈度为7度、8度、和9度时，对于饱和砂土分别可取92、130和184；对于饱和粉土分别可取42、60和84； 检测单位：重庆川东南地质矿产检测中心
常用剪切波波速 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
相关公式 剪切波速测试单孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。 压缩波或剪切波从振源到达测点的时间，应按下列公式进行斜距校正： 式中T——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（s）（相应于波从孔口到达测点的时间）； TL————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）； K——斜距校正系数； H——测点的深度（m）； H0——振源与孔口的高差（m）,当振源低于孔口时，H0为负值； L——从板中心到测试孔的水平距离（m）。 时距曲线图的绘制，应以深度H为纵坐标，时间T为横坐标。 波速层的划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。 每一波速层的压缩波波速或剪切波波速，应按下式计算： 式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）； △H——波速层的厚度（m）； △T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。
剪切波速测试跨孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。 由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行计算。 每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公式计算： 式中VP——压缩波波速（m/s）； VS——剪切波波速（m/s）； TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间（s）； TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间（s）； TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间（s）； TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间（s）； S1——由振源到第1个接收孔测点的距离（m） S2——由振源到第2个接收孔测点的距离（m） △S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。[1]卓越周期的计算 《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明 [2] 规范重点摘录 剪切波速土的类型划分和剪切波速范围
多道瞬态面波勘察规范 4总则 4.1应用条件 1勘察对象与周围介质应存在明显物性（速度）差异. 2勘察目标体尺寸,相对于埋藏深度应具有一定的规模. 3目标体的物性异常能从干扰背景中清晰分辨出. 4场地条件满足开展面波勘察的要求. 5面波勘察方法满足任务的目的要求. 4.2应用领域 1探查覆盖层厚度，划分松散地层沉积层序； 2探查基岩埋深和基岩面起伏形态，划分基岩的风化带； 3探测构造破碎带； 4探测地下隐埋物体、古墓遗址、洞穴和采空区； 5探测地下非金属管道； 6探测滑坡体的滑坡带和滑坡面起伏形态； 7地基动力测试，地基加固效果检验、评价等。 4.3应用能力 普遍采用5-K 变换法提取瑞雷面波、多道加权平均或直接从5-K 域获取的频散曲线作为该排列的中心点处频散曲线，采用阻尼最小二乘法反演横波速度，从而降低了瑞雷波法探测的纵横向分辨率。无法探测小规模和局部异常，难以满足高精度探测的要求。 5工作设计 5.1工作任务 5.1.1应根据主管部门或委托方下达的任务书或有关合同（协议）明确工作任务与技术要求，确定项目负责人，编写设计书。 5.1.2工作任务书内容应包含以下内容：
1工程名称、工程地点、工程编号及范围； 2要求提交的成果资料和期限； 3工作区的地形、地貌及地质概况； 4与任务有关的已知地质资料及地形图。 5.2资料收集与踏勘 5.2.1现场探勘应包括以下内容：测区地形、地貌、交通及工作条 件；核对已收集的地质、物化探及测绘资料； 5.2.2设计书编写之前应由项目负责人组织收集和分析工区有关资料，包括以下内容： 1场地的岩土工程勘察资料 2场地建（构）筑物的平面图等； 3场地及其临近的干扰震源； 4有关的地质、钻探、物探及其他技术资料 5.3方法有效性试验 5.3.1野外施测之前，必须进行方法的有效性试验工作； 5.3.2试验工作应根据测区具体的地质条件、地貌单元规定，每种条件下不少于1 个试验面波点； 5.3.3试验点应布置在有代表性的地段上，与生产测线重合，并通 过已知地质资料的地段、试验成果作为生产成果的一部分； 5.3.4试验工作遵循从简单到复杂、试验因素单一变化的原则。 5.4测线与观测系统的选择 5.4.1应结合探测目的和已知资料，通过试验确定观测系统布置方 式、采集参数和激发方式。现场工作应符合下列规定： 1应视探测对象布置成测线或测网；多道接收时，测线应呈直线布置；
**民生产业基地 土层剪切波速度测试报告 深圳市**有限公司 二0一七年十月二十七日
**民生产业基地 土层剪切波速度测试报告 测试： 报告编写： 审核： 批准： 深圳市**有限公司 二0一七年十月二十七日 测试单位地址：深圳市**号邮编： 联系电话：联系人：
目录 1.前言 (1) 2.测试目的及执行标准 (1) 2.1测试目的 (1) 2.2执行标准 (1) 3.测试方法及仪器设备 (1) 3.1测试方法 (1) 3.2仪器设备 (2) 4.测试结果 (2) 5.地面脉动的卓越周期 (5)
1.前言 受深圳市**有限公司委托，我公司于2017年09月21日至017年09月29日对**民生产业基地场地进行了3个钻孔的土层剪切波速度测试工作。 波速测试孔附近场地内自上而下主要有如下岩土层：素填土、粉质黏土、全风化混合岩、强风化混合岩、中风化混合岩、微风化混合岩。 2.测试目的及执行标准 2.1测试目的 本次试验目的是提供地层剪切波波速，判定土的类型及建筑场地类别；提供场地卓越周期。 2.2执行标准 《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）(2009年版) 《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016年版） 3.测试方法及仪器设备 3.1测试方法 本项目剪切波速度测试采用单孔检层法，将起振板置于距井口约1.0～1.5米处，并使其中点与井口的连线垂直于起振板，同时在其上面加压整体性较好的重物。然后，锤击起振板产生纵波和剪切波(记录时通过调节仪器采样率对纵波和剪切波分开采集),并通过置于井内的三分向拾振器将土的振动历程输入电脑分析，获得各测点纵波和剪切波的到时，并利用下式计算相应剪切波速: Ｖi =(h i -h i-1)/(t i sin αi -t i-1sin αi-1) （1） 22sin i i i i D h h +=α （2） i=1......N 其中h i ,t i 分别为第i 测点的深度和剪切波的走时,D 为起振板中点至孔口的垂直距离。 现场测试时，一般每一岩土层都有一个测点,每1～2米左右一测点。
第20卷第1期物探与化探V ol.20.No.1 1996年2月GEOPHYSICAL&GEOCHEMICAL EXPLORATION Feb., 1996 瞬态面波法的数据采集处理系统及其应用实例 刘云祯王振东 (北京市水电物探研究所，北京100024) (地矿部工勘办，北京100812) 摘要本文介绍我国研制开发的SWS瞬态面波数据采集处理系统的主要技术指标、软件特点与运行环境及工程应用实例，指出多道面波采集系统在发展瞬态面波法方面的关键作用。 关键词瞬态面波法，多道面波采集处理系统。 前言 传统的地震勘探一直利用的是体波，利用天然地震中的面波推断地球内部构造的尝试约始于五十年代，利用人工激发的面波进行地质调查则是近二十几年的事。 面波有天然面波与人工面波之分，由于激振方式不同，致使面波法目前又进一步分为稳态面波法和瞬态面波法。 六十年代，美国人提出面波的半波长解释方法，并将稳态面波法首先用于地基勘察。据报道有四个测点的探测深度曾超过10m，揭开了面波勘探的序幕。在七十年代，我国工程界亦开展了稳态面波测试试验，主要是在基础块上进行，由于当时的技术条件尚不太成熟，还满足不了地基土分层的需要，因此，此类试验研究沉寂了一段时间。较早将稳态面波法形成探测系统用于工程实践的是日本VIC公司，他们经过八年努力，于八十年代初推出GR810佐藤式全自动地下勘查机，并数次来中国表演，由于设备昂贵，我国迄今仅购置二台。八十年代后期，稳态面波法试验研究在我国悄然兴起，地矿部、水利水电部、冶金部、中科院、浙江大学等均先后开展了应用开发研究。进入九十年代，稳态面波法，特别是瞬态面波法，在硬件研制和软件开发两个方面，都相继取得引人注目的进展。本文着重介绍我国自行开发研制的瞬态面波法的一种数据采集处理系统以及这一系统在机场、高速公路和浅层煤田上进行工程地质勘察的实例。 1瞬态面波法概要 试验表明，瑞雷波某一波长的波速，主要与深度小于该波长一半的地层物性有关，这就是用一定波长的瑞雷波速度来表征一定深度地层物性的实验基础。 稳态面波法是通过改变震源的激振频率来得到不同波长的瑞雷波在地层表层的传播速度，其形式与电法的频率测深有某些类似，故初期，在《浅层地震勘探应用技术》一书中，稳态面波法曾被称之为弹性波频率测深。 瞬态面波法不同的是通过锤击、落重乃至炸药震源，产生一定频率范围的瑞雷波，再通过振幅谱分析和相位谱分析，把记录中不同频率的瑞雷波分离出来，从而得到一条Vr-f曲线或Vr-λr曲线。 解释方法多采用半波长法，但进一步研究发现，半波长解释方法有时不够精确，实际应用中需作修正或改进。现已研究出若干种解释方法。推断层厚度的方法目前有一次导数极值点法和拐点法；
面波勘探技术分析 近年来，由于地震的频繁发生，对浅层地球物理勘探技术有了更高的要求，面波勘探技术就是在此情况下应运而生的新的勘探技术，其以简便、快速、高分辨率等特点而在许多领域得以应用，并取得了很好的效果。本文对面波勘探技术进行了具体的介绍，同时分析了面波勘探技术在野外方法，以及面波勘探技术在工程及应用过程中存在的问题进行了具体的阐述。 标签：面波；勘探；瞬态法 1 概述 随着近几年对浅层地震研究的深入，面波勘探随之发展起来，成为国内外在勘探浅层地震中普遍采取的一种方法。在面波中有瑞利波（R波）和拉夫波（L 波）之分，在进行面波勘探时通常称为R波，因其在同组波组中具有较强的能量、同时振幅也高于其他波，频率也处于最低点，在测量时很容易识别。 同时面波勘探技术对于面波还有另外一种分法，稳态法、瞬态法和无源法，这种分类法主要是根据产生面波的震源不同进行分类的，但其在测试时的原理是一样的。 2 面波勘探技术 面波是一种特殊的地震波，它与地震勘探中常用的纵波（P波）和横波（S 波）不同，它是一种地滚波。在各向均匀半无限空间弹性介质表面上，当一个圆形基础上下运动时，由它产生的弹性波入射能量的分配率已由Miller（1955年）出来，即P波占7%、S波占26%、R波占67%，亦就是说，R波的能量占全部激振能量的2/3，因此利用R波作为勘探方法，其信噪比会大大提高。 综合分析表明R波具有如下特点： （1）在地震波形记录中振幅和波组周期最大，频率最小，能量最强。 （2）在不均匀介质中R波相速度（VR）具有频散特性，此点是面波勘探的理论基础。 （3）由P波初至到R波初至之间的1/3处为S波组初至，且VR与VS具有很好的相关性，其相关式为： VR=VS·（0.87+1.12μ）/（1+μ）；式中：μ为泊松比； 此关系奠定了R波在测定岩土体物理力学参数中的应用。
道真自治县道真中学第二食堂单孔法Ps波速度检层测试报告 工程名称：道真自治县道真中学第二食堂 测试地点：工地现场 测试日期：2016年9月 勘察单位：贵州鼎盛岩土工程有限公司 证书等级：工程勘察专业类甲级 证书编号：B152004778-6/4 提交日期： 2016年9月
道真自治县道真中学第二食堂单孔法Ps波速度检层测试报告 项目负责：陈简 报告编写：罗仿超 审核：姚本焱 审定：曾昭涤 总工程师：秦启明 总经理：袁万骅 勘察单位：贵州鼎盛岩土工程有限公司 证书等级：工程勘察专业类甲级 证书编号：B152004778-6/4 提交日期： 2016年9月
目录 一、工程概况 二、场地工程地质简况及测试条件 1、场地工程地质简况 2、场地岩土体的微振动、Vs波特征及测试条件 三、仪器选用及测试方法 （一）仪器选用 （二）测试方法 四、测试分析结果 1、动弹性参数的计算 2、土层等效剪切波（Vse）的计算 3、场地类别划分 4、测试分析结果 五、结论 附件 1、单孔波速测试测点原始数据表 2、单孔波速测试测点计算数据表 3、单孔波速测试分层结果数据表 一、工程概况
拟建道真自治县道真中学第二食堂位于道真县城，交通便利，地理位置优越。受打钻自治县道真中学的委托，我公司测试人员于2016年8月对该场地具有代表性的2个勘探钻孔进行了Ps波测试（测试位置见钻孔平面布置图），其主要目的为： 1、测试纵、横波在钻孔土体的传播速度； 2、利用Vs、Vp值计算场地土体的小应变条件下的动弹参数，以供设计参考； 3、利用场地剪切波（Vs波）的等效波速值（Vse），对场地土的类型进行划分，进而对场地类别进行划分： 测试过程及资料处理的技术依据为： 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版； 《工程岩体试验方法标准》（GB／T50266-99）； 《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）； 《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）； 《水电水利工程物探规程》（DL/T5010-2005）； 《水利水电工程物探规程》（SL/326-2005）等。 二、场地工程地质简况及测试条件 1、场地工程地质简况 根据地质调查和钻探揭露，场地覆盖土层有素填土(Q4ml)红粘土(Q4el)，下伏基岩为三叠系下统茅草铺组(T1m)石灰岩，岩层倾向100°，倾角8°。 2、场地岩土体的微振动、Vs波特征及测试条件 按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），一般情况下，应按地面至剪切波速大于500 m/s，且其下卧各岩土的剪切波速均不小于500 m/s的土层顶面距离确定。 场地局部地段回填土结构较松散，对激发的应力波有较强的衰减和吸收作用，附近的车辆和施工作业也对测试数据带来一定的干扰，在资料分析过程中，通过调整信号增益和对信号进行滤波分析处理。 三、仪器选用及测试方法
多道瞬态面波技术在宁东能源重化工基地景观大道市政工 程勘察中的应用 摘要：多道瞬态面波技术在岩土工程勘察中是一种有效的方法。它对于土层波速测试、场地类别划分、土层划分、不良地质体的探查等具有快速、灵活、准确的优点。采用面波资料与勘探资料结合进行地质分层，连接地质剖面，效果良好，满足地质勘察要求，同时解决了在碎石层、粉砂岩中进钻艰难、地层不好划分的难题。缩短勘察周期、提高工程质量和投资效益。多道瞬态面波技术必将在诸多工程勘察领域发挥越来越大的作用。 关健词：面波勘探；弹性波；频散曲线 the application of multi-channel transient surface wave landscape avenue municipal engineering survey of the energy and heavy chemical industry base in ningdong gao haining (yin chuan architecture design & research institute ltd.) abstract: the multi-channel transient surface wave technology is an effective method in geotechnical engineering investigation. it divided for the soil velocity test, site classification, soil divided, adverse geological exploration with fast, flexible, accurate advantages. the use of surface wave data and exploration data combined with geological stratification connection geological section, to good effect,
单孔波速测试原理 及注意事项
杨永波 2010.4
1、为什么要做单孔波速测试？
天然地基，常常不是单一的匀质土体，而是具 有多层结构的非匀质土体，为了解地基土层的空间 分变化情况，提供与波速有关的岩土动力学参数、 计算土层的动剪模量剪切模量、了解地基的软弱地 层、 分析地基土的类型和建筑物场地类别，进行 地基土的地震反应计算等，必须使用波速测井这种 地球物理方法。
2、什么是单孔波速测试？
单孔检层法，也称弹性波速度测井，是在 一个垂直钻孔中进行波速测试的一种方法。 按照震源和检波器在钻孔中所处的位置， ①地表激发孔中接收法 ②孔中激发地表接收法 ③孔中激发孔中接收法 ④孔底法 常用地表激发孔中接收法。
2、什么是单孔波速测试？
一般情况下，通过三分量传感器测试场地的剪切 波（横波）和场地的压缩波（纵波）。 但由于场地土层的松散性和地下水位的影响， 压缩波比较难以测到，因此很多时候单孔波速测试 主要是测试剪切波。
2、单孔波速测试的原理
利用直达波的原理，由震源产生压缩波（又称P波） 和剪切波（又称SH波），经过岩(土)体，被放置在孔 中的三分量检波器接收，根据波传播的距离和走时计 算出场地土的波速，进而评价场地土的工程性质。 原位测定压缩波(P波)、剪切波(SH波)在岩(土)体 中的传播速度，从而避免了室内测试所带来的误差。 优点：直接对地层测试、结果相对精确且不需要 任何场地（只要能成孔）。
2、单孔波速测试的原理
当S波穿过地球时，它们遇到构造不连续界面时会 发生折射或反射，并使其振动方向发生偏振。当发生 偏振的S波的岩石颗粒仅在水平面中运动时，称为SH波。 当岩石颗粒在含波传播方向的竖直平面里运动时，这 种S波称为SV波。 SH波 SH-wave 水平偏振横波。质点在垂直于入射平面 的方向上振动的波叫水平偏振横波。 SV波 SV-wave 垂直偏振横波。质点在入射平面内且与 传播方向垂直振动的波叫垂直偏振横波。
瑞雷面波勘探及软件应用 摘要 本文主要介绍SWS型多波列数字图象工程勘察与工程检测仪和其配套的SWS瞬态面波数据处理软件的使用方法，通过对其工作原理和瑞雷面波理论的介绍，说明多道面波采集系统在发展瞬态面波法方面的关键作用。并且通过一个实例具体说明如何使用该仪器进行野外数据的采集及数据处理软件的使用。 关键词 SWS瞬态面波数据处理软件；多道面波采集系统；瞬态面波法 Abstract This text introduce SWS type many wave arrange digital vision project reconnoitre wave operation method ,data processing of software the related to project detector and its SWS transient state mainly，Pass to its operation principle and theoretical introduction of auspicious Ray a wave，Prove many dishes of surface wave gather system wave key effect ,law of developing transient state。And concrete to prove how about to use this software to go on datum gathering ,graph processing and analysing through one instance。 Keywords Wave data processing software SWS; Many dishes of surface wave gather the system; Wave law the transient state
多道瞬态面波勘察规 4 总则 4.1 应用条件 1 勘察对象与周围介质应存在明显物性(速度)差异. 2 勘察目标体尺寸,相对于埋藏深度应具有一定的规模. 3 目标体的物性异常能从干扰背景中清晰分辨出. 4 场地条件满足开展面波勘察的要求. 5 面波勘察方法满足任务的目的要求. 4.2 应用领域 1探查覆盖层厚度，划分松散地层沉积层序； 2 探查基岩埋深和基岩面起伏形态，划分基岩的风化带； 3 探测构造破碎带； 4 探测地下隐埋物体、古墓遗址、洞穴和采空区； 5 探测地下非金属管道； 6 探测滑坡体的滑坡带和滑坡面起伏形态； 7 地基动力测试，地基加固效果检验、评价等。 4.3 应用能力 普遍采用5-K变换法提取瑞雷面波、多道加权平均或直接从5-K 域获取的频散曲线作为该排列的中心点处频散曲线，采用阻尼最小二乘法反演横波速度，从而降低了瑞雷波法探测的纵横向分辨率。无法探测小规模和局部异常，难以满足高精度探测的要求。 5 工作设计 5.1 工作任务 5.1.1 应根据主管部门或委托方下达的任务书或有关合同（协议）明确工作任务与技术要求，确定项目负责人，编写设计书。 5.1.2 工作任务书容应包含以下容： 1 工程名称、工程地点、工程编号及围；
2 要求提交的成果资料和期限； 3 工作区的地形、地貌及地质概况； 4 与任务有关的已知地质资料及地形图。 5.2 资料收集与踏勘 5.2.1 现场探勘应包括以下容：测区地形、地貌、交通及工作条件；核对已收集的地质、物化探及测绘资料； 5.2.2 设计书编写之前应由项目负责人组织收集和分析工区有关资料，包括以下容： 1 场地的岩土工程勘察资料 2 场地建（构）筑物的平面图等； 3 场地及其临近的干扰震源； 4 有关的地质、钻探、物探及其他技术资料 5.3 方法有效性试验 5.3.1 野外施测之前，必须进行方法的有效性试验工作； 5.3.2 试验工作应根据测区具体的地质条件、地貌单元规定，每种条件下不少于1个试验面波点； 5.3.3 试验点应布置在有代表性的地段上，与生产测线重合，并通过已知地质资料的地段、试验成果作为生产成果的一部分； 5.3.4 试验工作遵循从简单到复杂、试验因素单一变化的原则。5.4 测线与观测系统的选择 5.4.1 应结合探测目的和已知资料，通过试验确定观测系统布置方式、采集参数和激发方式。现场工作应符合下列规定： 1 应视探测对象布置成测线或测网；多道接收时，测线应呈直线布置； 2 应采用向前滚动观测方式，滚动点距应满足横向分辨率要求； 3 测点间距应根据探测任务和现场条件确定，每条测线上不得少于3个测点。
多道瞬态面波法在评价软土地基处理效果中的应用 1 概述 多道瞬态面波法是在20世纪90年代中期发展起来的一种新的工 程物探方法，随着对该方法的深入研究、工作方法和资料处理与分析软件的不断完善及大量的工程实践应用，该方法能够很好地解决实际工程地质问题，并取得了良好的应用效果，创造了良好的社会效益和经济效益。 由面波传播特征可知，它具有振动能量强、效率低、信噪比高、易识别和观测、不受介质层速度倒转的限制、对存在波速差异的介质层有较好的分辨能力等特点。其与其他地震勘探方法相比，具有工作方法简单、所需的激发能量小、排列短、不受场地开阔程度限制、不受介质中饱水程度影响。这些特点使得多道瞬态面波法有着广阔的应用范围，目前该方法广泛的应用于： （1）工程地质勘查：利用实测的瑞雷波频散曲线，通过定量解释，可以得到各地质层的厚度及弹性波的传播速度，传播速度的大小直接反映了地层的“软、硬”程度。因此，可以对第四系地层进行划分，确定地基的持力层。地层中存在低速度带反映了地下赋存有软弱夹层，这类地层对建筑物易造成危害。多道瞬态面波法可方便地划分出该软弱层的埋深及范围。 （2）地基加固处理效果评价：软地基的加固处理，就是通过不同的方法，如强夯、挤密置换、化学处理、真空预压等，使软地基变“硬”。多道瞬态面波法评价加固效果，是通过实测地基加固前后的波速差
异，得到处理后的地基较处理前土体的物理力学性质的改善程度，同时可方便地对处理后场地在水平方向的均匀性做出评价，以及确定加固所影响的深度和范围。 （3）岩土的物理力学参数原位测试：波速的大小与介质的物理力学参数，如密度、剪切模量、压缩模量、泊松比密切相关。因此，通过对实测资料的反演拟合解释，可以得到岩、土层的横波速度、纵波速度、密度等参数，进而计算出其它的参数。 （4）地下空洞及掩埋物探测：地下土洞、溶洞、矿区废弃矿井以及各种地下掩埋物，有时需要准确地探测其在地下的赋存位置。用多道瞬态面波进行勘察时，当面波的勘探深度与这些物体的深度相当时，频散曲线就会出现异常跳跃。据此可以确定其理深及范围。 （5）公路、机场跑道质量无损检测：利用人工激发的数十～数千赫兹的高频瑞雷波，可以分别测出路面、路基的波速，进而计算出路面的抗折、抗压强度及路基的载荷能力，以及各结构层的厚度。该方法用于机场跑道和高等级公路的另一项意义是可实现质量随年代变化的连续监控。 （6）饱和砂土层的液化判别：当较松散的饱和砂土层受到振动时就会被振实，体积减小。如果不排水，孔隙水压力就会增高。在连续振动条件下，砂土层内的孔隙水压力增高到了某个时候，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。可见，饱和砂土层在振动作用下液化与否，与砂土层的密实度有关，越松散越易发生液化；反之，不易液化。根据一定