地震波反射法实施细则

Q


V2 T
e
T f
：入射角（入射线和界面法线的夹角）
：反射角（反射线和界面法线的夹角） 1
：透射角（透射线和界面法线的夹角）
2
4.1 平面波的反射和透射
▪ 从图中可看出： AS BQ V1 T，
▪
ABQ ASQ 90
▪
共边 AQ
▪ 可证明：
14
15
▪ 2、 透射波的能量转换极其特征
• 透射波的波函数：
i ( t x sin 1 z cos 1 )
U P12 a P12 e
V P1 2
aB e i ( t kx sin 1 kz cos 1 ) PP
其中，k ( 园波数）
VP2
▪ ② i pp， / 2 ，s属in正 常1透射情况。 ▪ ③ ipp， / 2 sin ，1数学上不成立，可得

x
,
y
,
z
,
t


0
(
z
)ei
(
kx

wt
)
▪ ▪
式将中上式k 代 V入wR (波面动波方的程圆：波数），VR：面波速度
。（3-4-1）
2
t 2
V p2 2

0
2
t 2
Vs2
2
0
（3-4-2）
27
4.4 地震面波
▪ 就得到常微分方程
20
t 2
w1R w2R
6
4.2 在弹性分界面上波的转换， 能量分配，法向入射和倾斜入射
4.2.2 波的转换
在介质W1和W2中存在四种不同的传播速度(见书（1-4-3） P波入射时，将 产生四种不同 的波，它们分别是 反射纵波 P11 反射横波 P12 透射纵波 P1S1 透射横波 P1S 2

公路隧道超前地质预报技术规程1范围本文件规定了公路隧道超前地质预报的术语和定义、一般规定、超前地质预报设计、超前地质预报实施、地质调查法、物探法、超前钻探法、超前导坑法和复杂地质条件的超前地质预报。

本文件适用于公路隧道超前地质预报工作，其它地下工程的超前地质预报可参照使用。

2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

隧道超前地质预报geological predication in tunnel在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段，对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测及分析判释，并提出技术措施建议。

综合超前地质预报comprehensive geological prediction根据预报对象的地质特点，采取两种或两种以上有效的预报手段进行相互比较印证的超前地质预报方法。

地质复杂程度分级classification of geological factors by intricacy综合考虑隧道工程地质与水文地质条件、可能发生的地质灾害对隧道施工及环境的影响程度，对隧道所处地质条件复杂程度进行的分级，包括复杂、较复杂、中等复杂和简单四级，对应着隧道地质灾害分级的：严重、较严重、一般、轻微。

地质调查法geological survey method根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。

包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。

隧道内地质素描geological sketch of the inside of tunnel将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表的一种超前地质预报方法。

r
r
▪ 式中正负号的确定方法为：r 的x分量沿x轴增大为正，反之为负；
▪
r 的z分量沿z轴增大为正，反之为负.
▪ 根据P波和s波的质点振动特性，可得5个位移矢量各自在x,z方向得 位移分量u和w为（见书图1-12 和（1.4-5)式)
▪ 将位移分量代入位移边界条件：（见书（1.4-6)式)
▪ 及应力边界条件： （见书（1.4-7)式)
Q


V2 T
e
T f
：入射角（入射线和界面法线的夹角）
：反射角（反射线和界面法线的夹角） 1
：透射角（透射线和界面法线的夹角）
2
4.1 平面波的反射和透射
▪ 从图中可看出： AS BQ V1 T，
▪
ABQ ASQ 90
▪
共边 AQ
▪ 可证明：
• 另一类是一定的密度比和速度比条件下，反射系数 与入射角的关系。（见书P24）
21
22
4.4 地震面波
一、面波的分类
在三维空间中,凡是能量向整个空间中传播的波,都称为 体波。例如在弹性分界面上形成的反射、折射、透射波，它 们随着时间的增加，在整个弹性空间的介质内传播。
能量只分配在弹性界面附近的波称为面波（ 在Z方向振 幅呈指数衰减）。常见的面波有三类：
12
4.2 在弹性分界面上波的转换，
能量分配，法向入射和倾斜入射
4.2.5 倾斜入射、折射波的形成
1、 非法向入射的情况（称为倾斜入射）。
设 有
Vp,i1，入Vp射,i 角和透射角分别为 和 ，根 据斯 奈尔定律，
sin VP,i sin
VP,i1
总能找到一个入射角 i，pp使

（2）接收
地震波的接收除观测系统和地震仪的仪器因素 选择外，主要涉及如下三个方面的问题。 (1)检波器的选择：一般认为采用自然频率较高 的检波器，有助于扩展记录信号的宽高频，从而有 助于提高地震记录的分辨率，压制低频干扰。此外， 在陆地勘探中，选用速度检波器，而在水中接收时， 采用压力检波器。 (2)埋臵条件的选择：根据仪器的响应与波的振 动方向之间的关系，采用垂直检波器接收地面位移 的垂直分量，可得到最大的灵敏度。因此检波器要 埋直。此外为使得检波器与大地耦合好，应埋臵在 潮湿、致密的土壤或岩石中。
SN v x 2n
3、地震波的激发与接收
1、P波的激发与接收 2、SH波的激发与接收
1、P波的激发与接收
激发 接收
（1）激发
激发震源分为两类：一为炸药震源，另一为非炸 药震源。对于激发纵波而言，两类方式均可选择，一 般以实现地质目的为准。相比而言，炸药震源激发的 勘探深度的选择范围要大得多。在激发时，对震源一 般有两个要求：①激发力要竖直向下；①激发装臵或 药包与大地耦合要好。 若采用炸药震源激发，一般在浅井或浅坑中埋臵 药包，且药包的体积要小、成点或球状，以保证激发 效果。此外，在潮湿的土层或浅水面以下激发比在松 散的干土层中激发效果要好。 为提高勘探的分辨率，希望激发信号的频带宽、 主频高。实践表明，在浅层地震勘探中，小药量高爆 速的炸药震源和枪击震源等都能获得比较好的效果。
在反射波法勘探中，我们根据 各种环境、激发以及传播因素产生 的干扰的动力学和运动学特点，将 干扰波分为两类： 其一是规则干扰波 其二是不规则干扰波
下面分述其主要特点。
规则干扰波主要有：声波、面 波、工业电干扰、多次反射波、侧 面波以及绕射波等。
其主要特点为在时间或空间上表现 出一定的规律性，能量一般较强。与有 效波的差异主要表现在频率、视速度和 到达时间三个方面，并且大部分干扰主 要表现出视速度和到达时间两个方面与 有效波存在差异。如面波、声波和多次 反射波等。

西南科技大学地震反射波法实验报告实验目的：（一）地震仪器认识实验1.了解地震勘探所需的仪器及装备2.认识仪器及装备的作用及功能3.了解地震仪工作原理4.学会地震仪的操作使用5.编写地震仪实验实习报告（二）地震资料野外采集实验1.了解地震资料采集的工作过程2.了解地震野外观测测线布置的原则3.了解地震波的激发方式和地震波的类型4.了解地震资料采集观测系统的类型和选择5.观察所采集的共炮点记录的特点6.编写地震资料采集实验报告主要仪器设备：震源（大锤），大线电缆，检波器，数字地震仪。

实验内容：（一）地震仪的认识地震勘探工作步骤：①.在地表或地壳的表层内，应用人工的方法激发地震波②.测量（接收）和记录地震波③.解释地震记录为了完成上述三个阶段任务而专门设计的一套电子仪器即地震勘探仪器。

一般包括：震源，大线电缆，检波器和地震仪。

1.数字地震仪组成及工作原理任务：将地震检波器输出的地震信号转换成数字形式的信息并记录下来组成：记录系统和回放系统。

记录系统组成：前置放大器、模拟滤波器、多路采样开关、增益控制放大器、模数转换器、磁记录器。

（1）.前置放大器：提高信噪比。

（2）.滤波器：消除干扰。

（3）.多路采样开关：①把随时间连续变化的模拟信号进行离散采样②把“多路并行”的地震信号变成“单路串行”的子样脉冲（4）.瞬时浮点增益放大器：不畸变地放大能量悬殊很大的地震信号。

（5）.模数转换器（A/D）：把从放大系统接收到的离散模拟信号转换为二进制的数字信号。

（6）.磁记录器：将数字信号通过磁头记录在磁带上。

回放系统：记录系统的逆过程。

把数字磁带记录中见不到的数字信号在野外及时转换成可见的模拟波形记录（也叫监视记录）。

2.地震仪其它装备——检波器及电缆（1）.地震检波器：一种将地面的机械振动变为电信号的机电转换装置。

主要作用：把微弱的地面振动接收下来，并进行机电转换，把机械振动变成电信时将其放大并送入前置放大器。

（二）观测系统的布置(1).地震勘探的测线布置原则（1）.测线应尽量为直线。

（华东）
地震测线布置的基本要求
+
（华东）
2. 现场试验工作
• 试验工作的目的是选择正确的施工方案，内容包括： 干扰波调查、激发方式和接收条件的选择，以及观测 系统和仪器因素的确定。如在老工区开展工作，应该 全面收集和分析原有资料，对存在的问题进行补充试 验，加以解决。 • 试验阶段的工作
– – – – – 干扰波调查 测定地层的波速 激发、接收条件的选择 观测系统选择 使用仪器的选择
（华东）
1. 水平界面共炮点时距曲线
-2000 -1000 0 1000 2000
x
已知水平界面模型第 一层介质的厚度和波 速，求 t – x 关系。
2 2 x t ( x) h v 2
2
0.5
1.0
O
t
x

1 4h 2 x 2 v
2 0
h=500m v=2500m/s
反射点/段 震源相对于界面的 对称点称为虚震源
– – – – – – 地震测线的布臵 现场试验工作 干扰波调查与识别 观测系统选择 激发方式选择 接收参数设计
（华东）
1. 地震测线布置
• 地震测线是指沿着地面进行地震勘探野外数据采集工 作的路线。 • 沿测线观测的地震数据经处理之后的成果是反映地下 地质结构的地震剖面（时间剖面或深度剖面），是地 震资料地质解释的基本依据。因而，测线的布臵与了 解地下地质结构的关系很大。 • 石油地震勘探早已从二维发展到三维，以及高分辨率 三维，甚至是时移地震；工程地震勘探一般还是二维 测网的方式。
• 好的条件：构造简单，断层较少，岩层倾角不大，岩 性稳定，基岩埋深不大等。
（华东）
表层地震地质条件
• 影响地震勘探效果的表层介质和地形地貌等条件

多路转换开关的作用示意图
2.地震检波器: 地震检波器是安置在地面、水中获井下以拾取地层振动的地 震探测器和接收器，它实质上是一种将机械振动转换为电电信 号的一种传感器。现代地震检波器几乎完全都是动圈电磁式 （用于陆地上工作）也有压电式检波器（用于水面上工作。 一）关于动圈式检波器： 1）动圈式检波器的工作原理和构造: 因为工程地震勘察使用的人工震源产生地震波，引起的地表 面的振动、位移很微弱，振幅是仅有几微米的数量级的。因此 工程勘察使用的检波器必须是高灵敏度的机电转换装置，检波 器可分为变磁通式，变磁阻式，和压电式三大类。我们使用的 是第一类，较适应陆地勘察，另外两类用于水域的工程勘察.。 检波器主要由强磁铁和线圈和弹簧片组成的，强磁铁是一个圆 柱形磁铁固定在外壳的底部，磁铁外面套着圆形有机玻璃很轻 的框架，框架上缠绕细漆包线。
设备管理使用较复杂，费用成本上升。 3、人工冲击源： 用这种方法激发的地震波的强度和频率成分与前两种 震源相比都要差一些，但由于安全方便、经济适用、操 作简便、对环境没有干扰和破坏，在城市工程地震勘察 中是经常采用的。人工激发地震波的冲击源可分为两类， 大锤冲击源和重物下落冲击源。 A）大锤冲击源： 包括纵波和横波两种。 1) 纵波的锤击震源： 在城市建筑物比较密集的居住区域开展工程地震勘察的 工作，这种激发方式是经常地被广泛采用的震源。大锤 冲击源使用的设备比较简单，它由大锤（10~20磅）、金 属垫板（其它垫板）、锤击开关、和连结电缆组成。这 种激发方式，地表岩层性质对锤击震源的激发效果影响
二、最佳接收条件的选择 最佳的接收技术，是可以提高记录的信噪比,得到清晰可靠 的地震波记录。主要从工程地震仪器的性能和接收地震波信 号的检波器谈起。 1、工程地震勘察使用的地震仪器： 工程勘察的深度范围较大，可以从几米到几百米的深度， 现场工作的环境又很复杂.，要完成较高精度的地震勘察则对 工程地震仪器的要求是很高的。这种仪器要求较高的分辨率， 较宽的通频带，放大器具有信号增强功能,，由于场地条件限 制，在加上工作周期短流动性较大等特点，对仪器设备性能 的要求较高。仪器本身要轻、便易于携带，操作简便。高性 能的工程地震仪器应该具备哪些基本功能？ (1)仪器的动态范围要大： 是指整套地震仪器能够线性(正常)记录地震信号的最大 电压值和最小信号电压的比值,其表达式可记为：

§1.4 地震波的反射、透射和折射序：在§1.3中讨论了无限均匀完全弹性介质中波的传播情况。

当地震波遇到岩层界面时，波的动力学特点会发生变化。

地震勘探利用界面上的反射、透射和折射波。

一、平面波的反射及透射同光线在非均匀介质中传播一样，地震波在遇到弹性分界面时，也要发生反射和透射。

首先讨论平面波的反射与透射。

（一）斯奈尔（snell）定律1．费马原理（最小时间原理）波从一点传播到另一点，以所需时间最小来取传播路径。

如图，波从P1点传到P2点。

速度均匀时，走路径①，直线，t最小,s也最小。

速度变化时，走路径②，曲线，t最小,s不最小。

注意:时间最小,不一定路程最小(取决于速度)。

P 1 P2路径①路径②例1:人要去火车站(见图)。

方法①从A步行到B，路程短，用时却多。

方法②从A步行到C，再坐车到B，路程长，用时却少。

步行速度V1V2 >>V1汽车速度V2例2：尽快地将信从A送到B① 傻瓜路径 ② 经验路径③ 最小时间路径，满足透射定律：21sin sin VV βα=②A2．反射定律、透射定律、斯奈尔定律波遇到两种介质的分界面，就发生反射和透射（注：地震透射、物理折射）。

（1） 反射定律：反射波位于法平面内，反射角=入射角。

注：法平面——入射线与界面法线构成的平面，也叫入射平面或射线平面。

O S地面 入射角=反射角与下式等价：111sin sin V V αα= （1）（2） 透射定律透射线位于法平面内，入射角与透射角满足下列关系：221sin sin VV αα= （2）（3） 斯奈尔定律综合（1）和(2)式，有PVVV ===22111sin sin sin ααα这就是斯奈尔定律，P 叫射线参数．．．．。

推广到水平层状介质有：PVVV nn====αααsin ......sin sin 2211 （6.1-65）注：斯奈尔定律满足费马原理，上例2中把信由A 送到B 路径③是最小时间路径，它满足透射定律（用高等数学求极值可证明）。

地震法反射法技术标准地震法反射法可是个超级有趣又超级重要的技术呢。

一、地震法反射法是啥。

咱们先来说说地震法反射法到底是个啥玩意儿。

简单来讲呀，它就像是给地球做一个超级精细的CT扫描。

通过人工制造一些小地震，然后记录地震波在地下不同地层之间反射回来的信号。

你想啊，地球就像一个大蛋糕，不同的地层就像是蛋糕的不同层，有奶油层、蛋糕胚层之类的。

地震波就像一个小探针，在这个大蛋糕里穿梭，碰到不同的层就会反射回来，这样我们就能知道地下的构造啦。

这就像是我们用手指头敲敲西瓜，听声音来判断西瓜熟没熟一样，只不过这个是超级高科技版的。

二、技术标准的重要性。

那为啥要有技术标准呢？这可太重要啦。

如果没有标准，那就乱套了。

就好比大家做菜都没有菜谱，每个人都按照自己的想法来，那做出来的菜味道可就千奇百怪了。

对于地震法反射法来说，技术标准就像是一个精确的菜谱。

它能保证不管是谁来做这个“地球CT”，得到的结果都是靠谱的、能相互比较的。

有了标准，不同的地质勘探队在不同的地方做出来的勘探结果才能放在一起分析，就像不同的厨师做出来的菜都能按照同一个评价体系来评判好不好吃一样。

三、技术标准里的关键要素。

1. 地震源的要求。

地震源可是这个技术里的“小炮仗”呢。

这个“小炮仗”可不是随便放的哦。

它的能量大小、激发的频率这些都得按照标准来。

如果能量太大，可能就会把地下的结构震得乱七八糟，就像你用力过猛把蛋糕都捣烂了，那可就没法看分层了；要是能量太小呢，地震波传不了多远，就像你轻轻敲西瓜，根本听不见啥声音，得不到足够的反射信号。

而且激发的频率也很重要，不同的地层适合不同频率的地震波去探测，就像不同的锁需要不同的钥匙一样。

2. 接收设备的标准。

接收设备就像是地震波的小耳朵。

这个小耳朵也得很灵敏、很标准才行。

它要能够准确地接收到微弱的反射波信号。

而且不同的接收设备之间的性能得差不多，这样才能保证收集到的数据质量是一样的。

要是有的耳朵特别灵，有的耳朵特别聋，那收集到的信息肯定就不准确啦。

式中：m、n均为整数。m=0,1,…M-1；n=0,1,…N-1。 n△t=T 为频谱分析的时窗长度。
4.2.3 数字滤波处理
1. 滤波器的概念 滤波:一个原始信号通过某一装置后变为一个新信号的过程。 原始信号――输入; 新信号――输出;
装置――滤波器。
据滤波器定义：易理解大地就相当于一个滤波器，它吸收了信号中 的高频成分，只让低频成分通过，对波形进行了改造，这个过程就是 滤波。 就大地滤波过程来说：
用计算机处理地震资料时，对连续信号要离散取样，对连续信号滤波 处理也可以通过对离散信号的滤波来实现。
4.2.3.2 一维频率滤波
定义：利用有效波和干扰波在频率上的差异来压制干扰波、突出有效 波的方法。由于其信号以及滤波因子都是单变量的函数，因此频率滤波又 称一维滤波。 1.理想滤波器
(1) 理想低通滤波器 记录频谱中： 低频有效波， 高频干扰波。 数学模型：
X (t ) X (t ) * h(t )
^
ˆ ( f ) X ( f ) H( f ) X
在两个域中表示的滤波机理可归结为：
ˆ (t ) X (t ) h(t ) 时间域： X (t ) h(t ) X
ˆ ( f ) X ( f ) H( f ) 频率域： X ( f ) H ( f ) X
激发地震波――输入信号，用 X(t) 表示；
大地――滤波器，用H(t)表示； 地表的波动――输出信号，用 Y(t) 表示。
2. 滤波器的响应特性
定义：从输入、输出间关系定义出的滤波器特性。
H ( f ) 表示， H ( f )也叫做频率函数 (1)频率响应：滤波器对信号频率的影响。
或传递函数。

浅析地震波反射法【摘要】以本人参与施工管理的新建渝怀铁路、宜万铁路个别典型、长大隧道为例，介绍目前在隧道施工中广泛采用的地震波反射法—tsp超前地质预报方法，希望对建设中长大隧道及地下工程施工中超前地质预报工作提供参考或有所借鉴和启发。

【关键词】地震波反射法地质超前预报隧道施工地震波反射法—tsp超前地质预报技术是物探法的一种，它具有快速、探测距离大、与施工干扰相对小。

但也存在一些较为明显缺点。

主要有：需要结合多种预测预报方法，且与与地质分析资料深入结合，有一定技术难度。

1 地震波反射法—tsp超前地质预报工作原理在隧道隧洞内，人工制造一系列有规则排列的轻微震源；震源发出的地震波遇到地层界面、节理面、特别是断层破碎带、溶洞、暗河、岩溶陷落柱、岩溶淤泥带等不良地质界面时，将产生反射波，它的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向等均与相关界面的性质以及产状密切相关，并通过不同数据表现出来；通过设备设置的震源反射波的数据采集系统（传感器和记录仪），将这递增数据经微机处理后储存起来。

然后，将数据输入带有特制软件的电脑，经过电脑进行复杂数学计算后，最后形成反射波（纵波）波形图、反映相关界面或地质体反射能量的影像图和隧道平面、剖面图，供工程技术人员解译。

2 特点①适用范围广：适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。

②预报距离长：能预报掌子面前方100～350 m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大。

③对隧道施工干扰小：它可在隧道施工间隙进行，即使专门安排此项工作，也不过30 min左右（图1）。

④提交资料及时：在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。

它设计了一套专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。

将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，就可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质体相对于隧道的空问位置，计算机就会自动绘出弹性波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。

24
目的：确定反射波和干扰波的分布特征，确定有效的观测 系统。
具体做法：以小道间距埋置检波器，在零偏移距处激发， 随后移动检波器排列或移动激发震源。每次移动距离应等于 一个排列长度，以保持干扰波同相轴的连续性。
2.外界干扰波调查 目的：了解非地震勘探震源干扰波的特征。 具体做法：不激发震源，记录外界背景噪声。此时记录信号 是外界干扰和仪器噪声所引起。分析结果，可了解外界干扰 源的强度、分布特征和频率等。
18
在浅震的数据采集、资料处理和解释的全过程中，都有 一个如何提高信噪比的问题。 2、各种干扰波的来源和特征 震源干扰波 1)声波 声波：在空气中传播的弹性波。 特点：传播速度稳定(约340m/s)，频率高（大于100Hz）， 延续时间短。地震记录上，一般为1～3个波峰的窄条带直线 同相轴。如下图所示。
6
4.炮检距和最大炮检距 定义：离开炮点最远的检波点与炮点的距离，用Xmax表示。 与探测深度有密切关系。折射：目的层深度的5～7倍； 反射： 目的层深度的0.7～1.5倍。
四、炮间距及激发点的选择 在测线两端及测线上，以适当的间距设置震源或布置炮点， 用以激发弹性波，其位置和间距对调查结果有重要影响。 震源间距越小，测量精度越高，但通常是按每6至12个检波点 (即间距为40m至120m)设一个震源点来进行设计的。 7
要求：具有相同方向特性和频率特性。
17
五、有效波和干扰波 1、有效波和干扰波的定义 有效波：在地震勘探中用来解决地质任务的波。 干扰波：对有效波起干扰和破坏作用的波。 有效波和干扰波只是一种相对的概念，可相互转化。 干扰波：震源干扰波，外界干扰波。 为解决地质任务，应设法突出有效波，躲开、压制和消除 干扰波，提高信噪比。 信噪比：有效波与干扰波强度之比。即：信噪比＝S/n

浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用研究发布时间：2021-10-27T03:06:45.651Z 来源：《建筑实践》2021年16期6月作者：吴晓莉[导读] 地震反射波法作为工程勘察中一种常用的方法，对于工程建设具有重要的帮助作用吴晓莉浙江红天建设工程有限公司浙江淳安 311700 摘要：地震反射波法作为工程勘察中一种常用的方法，对于工程建设具有重要的帮助作用，比如在地质勘测方面，能够对地质情况进行准确的测量。

为了保证这种方法的应用，本文从这种地震反射波法的工作机制入手，对地震反射法在工程勘察中具体应用进行了探究，并在此基础上对勘察收集到的资料进行研究和处理。

期望通过这方面详细分析，可以提高人们对地震反射波法的认识，保证这种技术良好应用。

关键词：地震反射波法；工程勘察；应用引言随着现代科技的发展，地球物理勘探方法逐渐应用到工程领域。

常见的方法有重力勘探，磁法勘探，电法勘探，地震勘探。

地震勘探最初应用于石油与天然气资源勘查，近年来引入了煤田和工程地质勘察中，发挥了重要的作用。

1地震勘探的基本原理地震勘探即在开展地质工程勘探过程中，对人工地震所产生的地震波进行观测和研究，研究的主要内容是地震波在地下传播的规律，通过研究和分析来更好地解决地质问题，提高地质工程勘探的科学性和有效性。

地震勘探的震源主要由人工激发而产生，通过人工地震使得震源附近的岩石质点发生震动，这一震动往往以震源为中心向四周传播开来，从而形成了地震波。

通过对人工地震产生的地震波进行观测和分析可以明确地下岩层分界面的具体情况，从而实现地质勘探的目的。

2反射波法地震勘探 2.1地震反射波法的工作机制地震反射波法的工作原理主要是利用地震波在传导过程中，遇到不同的类型的媒介岩土层时，会反射不同的局部能量。

根据这种情况，就可以利用地震波来对地层情况和类型进行判断，从而了解地层的情况。

在正常情况下，如果地震波碰到地层分界，或者断层的情况，就会出现波阻抗变化的情况，从而出现相应反射波。

它主要包括微震（即与激发震源无关的地面扰 动），低频和高频背景等。其主要特点是在时间和 空间上表现出无规律性，即是一种随机的能量较强、 频率不定的干扰。
浅层地震波的频率谱（a），视波长谱（b）和视速度谱（c）
频率谱
视波长谱
视速度谱
4.1.2 测线布置和观测系统
4.1.2.1 测线布置
应考虑：工作任务、探测对象、前期地质工作和物探工作。
4 地震反射波法
4.1 资料采集
主要任务是获取第一手实际观测资料，为地震数据处理和解 释提供物质基础。其采集资料的好坏将直接影响到资料处理 的质量和解释的精度，关系到地质成果的优劣，因此，它是 地震探 资料采 集现场 波动传
播和界
面关系 示意图
4.1.1 有效波与干扰波
图1.4.19 二维反射纵波多次覆盖资料处理流程图
T46
T46S
T46Z
T46X
T50
反射波 声波
面波
浅震试验记录
4.2 资料处理
地震资料数字处理
是指用计算机对采集的原始资料进行以压制干扰，提高信 噪比和分辨率，提取地震参数为目的的一整套处理方法和 技术。它可为资料解释提供反映地下结构和岩性等的地震 剖面和参数。 浅层反射波资料的处理系统介绍 （1）数据资料的输入和显示； （2）切除：顶部切除，底部切除； （3）静校正； （4）频谱分析； （5）抽道集、动校正和水平叠加； （6）速度分析； （7）数值滤波； （8）偏移处理； （9）时深转换。
测线布置形式
1.接收点、激发点在同一直线上。 工作中：多使用纵测线。处理、 分析、解释方便。
2. 非纵测线 接收、激发点不在同一测线上。
几种测线形式
工作中：作辅助测线布置， 解决一些特殊问题（如探测洞穴、古墓、古河床等）， 弥补纵测线的不足。 非纵测线：横测线、侧测线、弧形测线。

三、地震反射波法 1、阐明有效波、干扰波的概念及其相对意义。

在数据采集中，埋臵于地面的检波器可接收到来自于地下多种波的扰动，其中只有可用于解决所提出的地质任务的波才称为有效波，所有妨碍有效波识别和追踪的其他波称为干扰波。

由此可见，在反射纵波法勘探中，一般只有反射纵波是有效波，其他波属于干扰范畴，而在瑞雷面波法勘探中，除瑞雷面波外，均为干扰波。

2、画图表示怎样用综合平面图表示观测系统。

它是目前生产中最常用的观测系统图示方法。

它从分布在测线上的各激发点出发，向两侧作与测线成45角的直线坐标网，将测线上对应的接收排列投影到该45角的斜线上，并用颜色或加粗线标出对应线段。

该线段在地面的投影对应覆盖的反射段。

用综合平面图表示观测系统5、什么叫最佳接收地段？反射波的最佳接收地段应怎样选取？在反射波法勘探中，为了有效地避开面波、声波、直达波、和折射波对有效反射波的干扰，可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段，这种最佳接收地段又称为最佳时窗。

在反射波法勘探中，根据各种波在时空剖面上的视速度及到达时间差异选择尽可能避开面波、声波、直达波和折射波，而最大限度突出有效反射波的地段。

8、什么叫滤波？数字滤波处理的目的？一个原始信号通过某一“装臵”后变为一个新信号的过程称为滤波。

目的是消除干扰波。

10、请画图说明理想滤波器在频率域的特点及其分类？理想滤波器是有效波在其频率范围内完全无畸变地通过，干扰完全被压制掉。

因此，要求其频率响应为：⎩⎨⎧==01)()(f H f H 其它有效波频带内 这意味着其相位响应特性为零，故理想滤波器一定是零相位滤波器，一定是非物理可实现的。

当然，它也隐含着在有效波频带内不要有干扰，否则无法滤掉。

理想滤波器的频率响应函数图形是一个矩形，像门一样，所以也称之为门式滤波器。

A 、理想低通滤波器其频率响应如图(a)所示，其数学模型为：⎩⎨⎧=01)(f H L c c f f f f ><图24 理想低通滤波器的频率与脉冲响应其中b 图横坐标应为t ，纵坐标应为)(t h LB 、理想带通滤波器一般情况下，记录中既有高频干扰，又有低频干扰，则需要设计带通滤波器，其数学表达式为：⎩⎨⎧=01)(f H b 其它21f f f <<图25 理想带通滤波器的频率响应C 、理想高通滤波器其频率响应为： ⎩⎨⎧=01)(f H H c c f f f f >< 12、请说明一维频率滤波在时间域和频率域怎样实现？在时间域：褶积运算在频率域：乘积运算13、二维视速度滤波的基本原理。

地震波反射法实施细则地震波反射法实施细则引言本文旨在提供地震波反射法实施细则的详细指南。

地震波反射法是地球物理勘探中常用的一种方法，通过分析地震波在地下的传播和反射特性，可以获取有关地下结构的信息。

为了保证实施的准确性和可靠性，以下将对地震波反射法的实施细节进行详细介绍。

一、前期准备1. 确定勘探区域范围和目标区域1.1 确定勘探区域边界及范围1.2 确定目标区域地下结构状况2. 设计合适的勘探方案2.1 选择合适的地震仪器2.2 确定合适的波源2.3 确定观测线网布设方案二、现场操作1. 建立地震仪器观测点1.1 选择合适的观测点位置1.2 建立地震仪器并进行校准1.3 进行地震仪器的布设和固定2. 进行地震波源放射2.1 确定合适的震源类型和能量2.2 控制震源的放射参数和方式3. 采集地震波数据3.1 控制观测设备的参数3.2 进行地震波数据采集3.3 根据实际情况进行现场数据处理三、数据处理与解释1. 数据处理方法1.1 数据质量控制与修正1.2 数据处理软件和算法选择1.3 数据处理流程介绍2. 数据解释和地下结构恢复2.1 利用反射数据解释地下界面2.2 利用反射数据估计地下物性参数2.3 结合其他地质信息进行综合解释四、报告编写1. 报告组织结构1.1 报告封面和目录1.2 引言和研究背景1.3 实施方法和过程1.4 结果与分析1.5 结论和建议2. 报告内容2.1 数据处理结果和图表展示2.2 地下结构解释和分析2.3 风险评估和工程建议扩展内容：1、本所涉及附件如下：- 地震波数据采集记录表（示例） - 数据处理软件使用手册（附带）- 观测点布设图纸（示例）2、本所涉及的法律名词及注释：- 地球物理勘探：指利用地球物理学原理和方法，对地球的物质、结构和其它物理现象进行观测、测量、探测和研究的科学及其技术的总称。

- 反射数据：指地震波在地下结构界面上的反射波信号。

- 地下物性参数：指描述地下介质物理性质的参数，如密度、速度等。