多道瞬态面波在滑坡地质灾害勘察工程中应用

瞬态面波法在工程勘察中的应用面波勘探是一种能够快速并准确测试地表浅层地质信息的物理勘探法，近些年来才在我国出现并应用。

随着信息时代软硬件的快速完善和进步，瞬态面波法渐渐为人们所熟知并采用。

本文将介绍面波勘探技术的概况，工作原理以及野外测试法，并通过实例来说明其在工程中的应用。

标签：面波勘探稳态面波检波器震源面波通过地表由震源向外传播，它的波阵面呈圆柱面。

和体波不同的是，面波能量更强而速度和频率却较低，很容易识别，所以在地质结构探测的物探方法中更具有优越性。

1面波勘探技术概况在反射波地震勘探中，面波是一种被压制和去除的干扰波。

面波在地层介质传播中会携带经过介质中的如岩性、速度、深度等地质信息。

将这些地质信息有效的提取出来。

尤其是面波所擅长探测的浅层地质问题。

相对于传播于弹性空间的介质体积内的体波，还有一种波，它从能量角度来说分布在弹性分界面附近，这就是面波。

面波是一种沿地表传播的弹性波。

1887年，英国数学物理学家瑞雷预言了一种振幅沿纵向呈指数衰减的干扰波——面波。

面波是沿着地表层传播的，约为一个波长的厚度。

这种面波的传播特性能够反映该片区域的地址情况，对于解决人们了解掌握浅层地质信息很有帮助，所以此面波就以它的发现者命名为“瑞雷面波”。

2面波工作原理面波勘探取决于震源和接收两大因素，根据震源和接收方式的不同分为瞬态法和稳态法。

（1）稳态面波。

稳态震源下以一个固定频率激发垂直于地面的简谐振动，并以单频简谐波的方式传播，就是稳态面波。

我们一般用检波器在地面进行面波的接收，按照相位差或者时间差法就能够计算出这个频率下的面波速度VR。

通过改变震源频率，反复测量和计算能得出一组频率不同的面波速度并绘制曲线VR-f。

稳态面波根据其震源频率的不同可以产生出许多不同频率的面波。

我们通过运用日本VIC株式会社在80年代推出的佐藤GR-810自动地下勘探机，可以设计各种频率的震源，从而能够一步步的改变面波的穿透深度。

现代公路工程勘察中对多道瞬态面波技术的应用发表时间：2020-07-24T11:22:46.380Z 来源：《建筑实践》2020年3月7期作者：李弈橙丁浩[导读] 本文在对多道瞬态面波技术的特点以及多道瞬态面波技术在工程堪察中应摘要：本文在对多道瞬态面波技术的特点以及多道瞬态面波技术在工程堪察中应用的资料采集和处理方法进行分析基础上，结合实例，对现代公路工程堪察中对多道瞬态面波技术的应用进行研究，以供参考。

关键词：现代公路；工程堪察；多道瞬态面波技术；应用多道瞬态面波技术作为一种新兴技术，在工程堪察中具有较较为广泛的应用，并且由于其速度快、分层精度高，在实践应用中十分受欢迎。

多道瞬态面波技术主要是利用其技术的频散特性与传播速度，根据其在岩土地质中的物理力学性质变化，来实现堪察区域的有关工程地质特征判断。

现阶段，多道瞬态面波技术不仅在第四纪地层结构划分以及有关覆盖层厚度探查、基岩风化层界限、地基沉陷变形测试、滑坡调查等工程实践中有一定的应用，而且还可以利用多道瞬态面波检测中的面波速度对横波速度进行计算确认，从而在不需要打孔的情况即能对钻孔横波随着深度变化的曲线规律进行获取，促进其在工程堪察中的应用范围进一步扩大。

下文将对现代公路工程堪察中多道瞬态面波技术的具体应用进行研究，以供参考。

1多道瞬态面波技术及其特征分析结合工程堪察实践中对多道瞬态面波技术的具体应用情况，主要是通过多道瞬态面面波数据采集和处理系统实现的，该技术系统在具有以下特征和优势：1）多道瞬态面波技术进行工程堪察应用时，其震源属性为瞬态激振状态，与一般的稳定面波技术的震源属性存在较大的区别，它是通过落重或者是锤击、炸药等作为震源，从而在一定的频率范围内形成瑞雷波，以满足有关的工程堪察需求； 2）多道瞬态面波技术在工程堪察应用中，对面波记录的基本振型与高阶振型面波差异能够较好区分，从而为工程堪察中不同地质问题解决的不同振型面波合理选择和应用创造了较为有利的条件；3）多道瞬态面波技术进行工程堪察应用中，其多道面波接收的优点主要表现为具体检测中震源所产生的直达波、反射波与折射波、面波、声波在多道接收记录上能够根据波形时序关系进行有效识别，从而为有效面波的准确利用创造了更加有利的条件； 4）多道瞬态面波数据采集与处理系统在具体检测与堪察应用中，是通过地震作用进行12或者是24道等间距的多道接收方式排列布置，并且在具体布置过程中是以震源和第一道检波器之间的距离作为偏移距，同时利用“最佳窗口”技术实现排列检测和分析的，它与传统的瞬态面波技术之间存在一定的差异；5）多道瞬态面波技术进行工程堪察应用中，还能够针对同一点的原始记录采用不同类型波和不同处理方法进行自身校核实现，比如，可通过对浅层地震折射剖面的计算，对界面与速度进行确认等，从在和面波深度——速度的关系曲线对比中，实现综合利用与彼此相互校核分析。

多道瞬态面波技术在金州石河岩溶勘察中的应用摘要:多道瞬态面波勘探技术是一种高新技术,在地质灾害勘察中应用效果良好,具有可探测范围内精度高、速度快、成本低等优点。

在金州石河岩溶勘察中,我们利用多道瞬态面波技术,对地表变形区域及推断存在地下溶洞的区域进行了探测,利用瞬态瑞雷面波数据解译软件及成果软件对解译成果进行了分析绘图。

利用解译成果可以获取岩溶塌陷坑的浅层形态以及对岩土体力学性质进行初步判断。

关键词:面波勘探岩溶勘察波速剖面1 前言多道瞬态面波勘探技术一种新兴的岩土勘察测试技术,利用频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关性解决了许多工程地质、岩土工程问题。

由于瞬态面波法对薄层的第四系松散土体具有较高的解析能力,常用作第四系土体的分层及基岩面的探测。

根据这一特性,我们可以用来确定岩溶塌陷坑的浅层形态以及岩土体力学性质的初步判断。

这次在大连市金州区石河街道利用多道瞬态面波法对地下岩溶进行了勘察分析,并与传统勘察方法进行了对比。

在大连市金州区石河街道钓鱼台村岩溶塌陷勘察中,我们尝试使用了北京水利水电物探研究所研制的SWS5型24道瞬态面波工程检测仪。

2 勘察区概况勘察区位于大连市金州区石河街道钓鱼台村,总面积为0.107km2。

钓鱼台村自1970年开始出现岩溶塌陷坑群,沿村内一条季节性小溪两侧线性分布,在农用机井周边也有集群出现。

至今共出现6个岩溶塌陷坑群,共计35个塌陷坑。

由于塌陷坑群所处农田和公路部位,发生变形后,大多数被回填,所以一些塌陷坑群在表面上难以确定准确位置,而钻探等传统手段也容易发生遗漏。

由于SWS5型检测仪可以每2m就生成一个测点,并解译出连续的面波波速剖面,可以对变形区进行精确的定位。

塌陷区地层为第四系全新统粉质粘土混砾石及震旦系南关岭组灰岩。

3 数据采集及数据处理3.1 数据采集在大连市金州区石河街道钓鱼台村岩溶塌陷勘察中,我们尝试使用了北京水利水电物探研究所研制的SWS5型24道瞬态面波工程检测仪。

交通科技与管理71技术与应用0　前言面波勘探是目前比较成熟的物探方法之一，已在工程领域广泛应用。

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，是一种浅层地震勘探方法。

他对浅部地层分辨率较高，野外工作简单易行。

面波勘探根据其震源激震方式的不同可分为稳态法和瞬态法；在岩土工程勘探中目前多采用多道瞬态法。

多道瞬态法是在地表震源瞬态冲击力作用下，在距震源一定距离处，由多道检波器接收面波信号，通过对接收到的面波进行频谱分析、相位分析，把各个频率的面波分开，可得到一条VR—f 频散曲线。

通过频散曲线的分析进而得到对地层结构的分析。

面波由震源向外传播，其波阵面是圆柱面，在地面激发时震源可产生不同频率面波的相速度V R ，不同频率的面波速度V R 的变化则反映出地下介质在垂直方向的不均匀性，同一频率的面波速度V R 在水平方向的变化则反映出地质条件的横向不均匀性，面波V R 直接反映了地下介质的结构和物性。

在均匀无限半空间的介质中面波可用下式表示:(2-V R 2/V p 2)2=4((1-V R 2/V p 2)(1-V R 2/V s 2))1/2上式说明自由表面的面波确实存在，并且面波沿地表的速度低于横波速度。

1　项目应用及效果分析1.1　项目概况本文中取土场为广东省某重点高速公路的重点工程，取土场平面面积约6.5万㎡，取土场地形高差约75 m，主要为三座山，工程地质条件复杂。

由于后期开挖过程发现与之前局部钻探结果差异较大，安排进行物探结合钻探的补充勘察。

本次瞬态面波法使用仪器为重庆地质仪器厂生产的DZQ 型24道浅层地震仪1台，24道采集，道间距2 m~5 m，采用重锤锤击震源。

1.2　效果及评价1.2.1　物探外业参数方案比选经过前期试验，针对有效探测深度30 m，最终确定采用2 m 道间距，5 m~10 m 炮检距，双边激发采集数据进行分析比对，与已有钻孔成果和施工开挖情况综合对比，确定物探方法合理可行，探测深度和效果满足要求。

多道瞬态面波法在工程勘察中的应用X李大虎,李才明,邵昌盛(成都理工大学信息工程学院,成都　610059) 摘　要:多道瞬态面波勘探技术是近几年快速发展起来的一种新兴的工程物探方法,将它应用于工程勘察方面具有很好的效果。

本文介绍了面波的主要特性和勘探原理以及资料的整理解释方法,最后列举了具体的勘察实例进行了分析。

关键词:面波勘探;多道瞬态面波法;弹性波;频散曲线 多道瞬态面波法(以下简称面波法)勘探是工程与环境地球物理勘察中一种新的浅层地震勘探方法,利用其频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关性可以解决诸多工程地质问题。

常规的面波勘探只是一次采集一点的资料,而多道面波勘探技术则是通过连续的排列移动,同时收集面波资料和反射资料。

处理的结果是一个剖面的信息。

近几年,随着面波勘探中软件和硬件的发展及面波勘探软件技术理论的进一步完善,多道瞬态面波法越来越引起人们的重视。

由于面波勘探与常规的地震勘探相比具有现场场地工作条件要求不高、不受各地层速度的影响、对浅部地层分辨率高等特点,使得面波勘探技术在水利工程勘察中得到了广泛地应用,并取得了较好的地质效果。

1　面波的主要特性由于瞬态面波是在弹性分界面处基于波的干涉而产生,并且沿界面传播,波动现象集中在界面附近的一种弹性波,其具有以下几种主要特性:¹面波在自由表面附近传播时,质点在波传播方向的垂直平面内振动,振幅随深度呈指数函数急剧衰减,质点的振动轨迹与波传播的方向或反方向的椭圆轨道运动;º面波的水平和垂直振幅从弹性介质的表面向内部呈指数减小,大部分能量损失在二分之一波长的深度范围内,这说明面波某一波长的波速主要与深度小于二分之一波长的地层物性有关;»在多层介质中,面波具有明显的频散特性。

面波沿地面表层传播,影响表层的深度约为一个波长,因此同一波长的面波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映着不同深度的地质情况;¼瑞雷波速度(V R)与横波速度(V S)具有相关性,即瑞雷波速度主要与介质的密度或介质的松散度、紧密度有关。

多道瞬态面波勘探技术在岩土工程勘察中的应用摘要：多道瞬态面波勘探技术被广泛应用于岩土工程勘探中。

本文结合工程实例，对多道瞬态面波勘探的原理、方法及勘探效果进行了研究。

关键词：多道瞬态面波勘探技术；岩土工程；应用Application of Multi-channel Transient Surface Wave Exploration Technology in Geotechnical Engineering InvestigationGuo JingNuclear Industry Nanjing Engineering Survey Institute, Nanjing,Jiangsu 211102Abstract: Multi-channel transient surface wave exploration technology is widely used in geotechnical engineering exploration. In this paper, combined with engineering examples, the principles, methods and exploration effects of multi-channel transient surface wave exploration are studied.Keywords: multi-channel transient surface wave exploration technology; geotechnical engineering; application引言：在传统地震勘探方法中，面波是作为一种干扰波存在的，主要呈扫帚状分布[1]，因此工程建筑人员在实际工作过程通过多种途径寻求消除这种波状形态的方式。

随着科学技术的不断发展，技术人员进行深入研究时发现其特性完全可以用于岩土工程地质勘探之中，通过利用面波可以有效提升岩土工程地质勘探工作的效率。

浅析多道瞬态面波在滑坡地质灾害勘察工程中应用【摘要】多道瞬态面波是一种常用于地质勘察的技术，其特点包括便捷高效、准确性高等。

滑坡地质灾害严重威胁人们的生命财产安全，因此对其勘察显得尤为重要。

多道瞬态面波技术在滑坡地质灾害勘察中发挥着重要作用。

本文介绍了多道瞬态面波技术的原理，通过实例分析了其在滑坡地质灾害勘察中的应用，并对其优势和局限性进行了探讨。

对比了多道瞬态面波与传统勘察方法的差异，展望了多道瞬态面波技术在滑坡地质灾害预测中的发展前景。

通过本文的研究，可以看出多道瞬态面波技术在滑坡地质灾害勘察工程中的重要性，为未来的发展提供了方向和应用前景，该技术在滑坡地质灾害勘察中具有广阔的应用前景。

【关键词】瞬态面波、滑坡地质灾害、勘察工程、多道技术、应用案例、优势、局限性、预测、发展前景、重要性、未来发展、总结。

1. 引言1.1 瞬态面波的特点瞬态面波是指沿地表传播的一种特殊类型的地震波，其特点主要包括以下几点：1. 速度快：瞬态面波在岩土体内部传播速度比S波快，通常高于500m/s，能够快速传播，有助于提高勘察效率和准确性。

2. 能量强：瞬态面波的能量集中在较狭窄的频带内，震幅较大，对地下岩土体的高频振动更为敏感，能够检测到地下构造的微小变化。

3. 适应性强：瞬态面波对不同类型的地质结构和介质具有较强的适应性，能够穿透复杂的地质体，传播距离较远，对地下结构具有较好的分辨能力。

4. 可靠性高：瞬态面波的特点使其在地质灾害勘察工程中具有较高的可靠性和稳定性，能够提供准确的勘察数据，为灾害预测和防范提供重要依据。

瞬态面波具有速度快、能量强、适应性强和可靠性高的特点，使其在滑坡地质灾害勘察工程中发挥重要作用。

1.2 滑坡地质灾害的危害性滑坡地质灾害是指在山坡或者峭壁上由于重力作用使得坡体发生运动而引发的灾害。

这种灾害形式危害性极大，因为它可以直接摧毁房屋、道路、桥梁等建筑物，导致人员财物的严重损失。

滑坡还可能导致土石坍塌，形成堰塞湖，造成严重的次生灾害，危及更广泛的地区。