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折射波法

当地震波遇到上下速度v1、v2)不同的界面时,有一部分波将透过界面形成透射波,其透射角β与入射角α的关系符合斯涅耳定律sinα/sinβ=v1/v2)。对于sinα=v1/v2)的入射波可产生透射角β=90°的透射波,并以v的速度沿界面滑行。这种滑行波又引起个介质中质点的振动而产生可传到地面的折射波(也称首波)。图4是折射波的传播示意图,在B点以前不形成折射波,称为盲区。因v大于v1在C点以外,折射波可比直达波先到达检波器。根据折射波时距曲线,可算出v1及v,从而推算出界面的深度、产状等。v的变化反映了界面以下岩性的变化,配合地震波振幅衰减的资料,可确定界面以下岩层软弱带或断层破碎带。但是折射波法在盲区得不到记录,因此需要加大检波距。当下层速度v2)小于上层速度v1时,不可能形成折射波。

反射波法

反射波形成的条件是界面两侧的波阻抗(地层速度与密度的乘积)有差异,差异越大反射波越强。图5是反射波传播示意图。由S点激发的地震波遇到 RR′界面时将产生反射波。根据反射波从激发点到检波器的传播时间,以及地层的速度,便可计算从激发点S到反射界面RR′的垂直距离以及界面的倾向和倾角。由于采用信号叠加技术以及轻便的可控振动器做振源,已经可以获得深度约50米,甚至更浅的浅层反射记录。

以上所涉及的激发方式主要产生纵波(压缩波)。在测定岩石动弹性模量时,常用垂直于测线方向水平激发的方式产生横波(剪切波)。水是不传递横波的,故在水文地质、工程地质勘察中发展横波技术是有前景的。

地下管线探测

主要检测内容:

(1)金属管线探测

地下金属管线适宜用管线探测仪和探地雷达进行探测,管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点;探地雷达可用于埋深较大和密集管线的探测。

(2)非金属管线探测

地下非金属管线探测的方法是探地雷达。探地雷达具有连续无损探测、高效、高精度、易反演解释等优点。

使用探地雷达具有独特的天线阵技术,可以极大提高探测结果的精度和有效性。

岩土工程勘察

与传统钻探手段不同,工程物探技术能测到连续的地质情况,这样就避免了以点带面造成勘探不准确的缺点,而且能高效地解决很多岩土工程问题。而且工程物探技术的适用条件比传统钻探更为广泛,受外界条件的限制较少,不仅能降低成本,缩短工期,而且勘探精度高。

在目前的勘察市场中,若能合理有效地将工程物探技术与传统手段结合,无疑会大大提升竞争力。弹性波技术是岩土工程的勘探中很重要的一项技术,其应用在不断的发展中。弹性波是一种应力波,是由于振动在弹性介质中的传播引起的,在实际勘探过程中,通过对弹性波的分析,能反应岩层的地质特性,如果地下物体的界面性质差异大,弹性波就会表现出异常。目前的弹性波技术已经比较成熟,广泛地应用于地震、地质勘探、采矿、岩土动力学等方面。