电力工程勘察中面波技术的运用4200字

1、电力工程勘察中面波技术的运用4200字 多道瞬态面波勘察技术技术在不良地质体勘察、划分地层有着良好的应用效果，下面是搜集的一篇关于多道瞬态面波勘察技术运用探究的论文范文，供大家阅读借鉴。多道瞬态面波勘察技术(以下简称面波技术)是近几年快速开展起来的高新物探技术，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的工程地质问题。近几年，随着计算机的开展和对面波研究的不断深化，利用面波进展勘察得到广泛的开展，面波技术在近些年中成功应用于岩土工程勘察领域，在滑坡、断裂带、岩溶等不良地质体调查，以及地层划分等方面发挥了宏大作用。西北电力设计院自2022年引进了北京水电物探研究所的SWS面波

2、仪，开展了大量的电力工程面波勘察工作，探究资料处理解释方法和应用范围，获得了良好的成果，也获得了显着的社会效益和经济效益。1、方法原理面波是指在弹性分界面处由于波的干预而产生，并且沿界面传播且波动现象集中在界面附近的一种弹性波。具有以下几种主要特性:(1)在均匀介质条件下，面波的传播速度VR与其振动频率f(即面波的波长)无关，面波在均匀介质中传播没有频散性。在不均匀介质中，面波的传播速度VR是频率的函数，即面波的传播速度随着频率的变化而变化。面波在非均匀介质中具有频散特性。这是面波勘察的物理根底。(2)在多层介质中，面波具有明显的频散特性。面波沿地表传播，影响表层的深度约为一个波长，在深度约为

3、半波长时，面波能量最大，因此某一波长的面波的速度主要与小于一个波长深度范围内的地层有关。这是进展面波勘察定量解释的根据。因此同一波长面波的传播特性反映了地质条件在程度方向的变化情况，不同波长的面波的传播特性反映了不同深度的地质情况。利用瞬态冲击力作为震源，激发包含多种频率成分的地震波，在地面上沿波的传播方向以一定的道间距Delta;X设置N+1个检波器，就可以检测到面波在NxDelta;X长度范围内的传播过程。设面波的频率为f,相邻检波器记录的面波的时间差为Delta;t(或相位差为Delta;)，那么相邻道长度内面波的传播速度为:在同一地段测量出一系列频率对应的值VR就可以得到一条VRf频散

4、曲线，频散曲线的变化规律与地下介质条件存在着内在联络。根据频散曲线和反演计算，就可以划分地下介质的分布形态。2、野外施工参数设置2.1干扰波的处理面波勘察野外数据采集时，会遇到很多干扰波，例如:声波、直达波、反射波、折射波、屡次反射波、绕射波、散射波，另外还会由于环境等影响会出现工业游离电、微震动等干扰。由于有效波和干扰波在波的运动学和动力学方面的差异主要表如今频谱、视速度、波至时间、振幅、波形等方面。干扰波的处理措施主要为:(1)设置合理的偏移距，可以使直达波、反射波、折射波、声波等规那么干扰波与面波别分开，便于后续数据处理剔除干扰波。(2)对于不规那么干扰波要通过试验找到其发生的规律，寻找

5、适宜的观测时间进展数据采集，减少其影响。在后续数据处理中滤波、叠加等数字处理手段进展压制。在一个新的工作区域开展面波勘察工作之前，必须进展有效波、干扰波的试验工作，以理解规那么和不规那么干扰波的存在情况，从而确定观测系统和采集参数设计工作。2.2采集参数设置2.2.1检波器的选择一般采用动圈式检波器，除了要求防水性好、高保真、合理的阻尼系数、线形响应好外，更多是要考虑检波器的谐振频率。一般对于土层宜采用4Hz或10Hz的检波器，对精度要求高的浅部探测可以选用28Hz的检波器。2.2.2偏移距的选择偏移距的选择可以确定适宜的接收窗口，一方面可以使直达波、反射波等干扰波与面波在时间上能区分开，另一

6、方面适宜的情况下还可以使高阶面波和基阶面波别分开，得到更纯的面波。偏移距太小，不能分辨出面波和干扰波;偏移距太大，后震动的能量就减弱，影响分辨率。野外采集数据时，要根据场地条件进展试验后确定偏移距参数。2.2.3道间距的选择道间距的选择主要考虑到勘探深度与勘探精度。根据采样定理，对于面波而言，道间距要小于需要勘探的最浅深度所需波长的1/2,才能保证在空间域(x方向)不会出现空间假频;面波的勘察深度根本与排列的长度相当。2.2.4激振源的选择常用的激振源包括炸药、雷管、电火花、震源车、锤击等。实际工作中从电力勘察的本钱、平安方面考虑一般采用锤击和落重两类震源。通过试验可以发现。(1)随着震源重量

7、的增加，激发出的面波中低频率成分比重越大。(2)在等重量条件下砂土激发的面波频散曲线要好于力锤激发的曲线。(3)面波勘察工作，应根据勘察目的选择适宜的震源，震源材质在条件答应情况下可尽量使用砂土，勘察浅部信息时宜采用重量轻的震源，激发高频率面波;勘察深部信息时，宜采用重量大的落重，激发低频高能量面波。3、数据处理解释面波勘察采集的数据是地震波时间(t)空间域(x)的震动信号，包括各种干扰波和有效的面波。所以需要对原始记录进展处理:(1)切除干扰波rarr;拾取面波rarr;F-K或F-V域谱分析rarr;频散曲线计算rarr;正反演拟合计算。(2)在面波等速度剖面处理软件中，把同一测线上的测点

8、面波数据文件输入，各测点按(1)处理，输入各测点地面的剖面位置坐标，软件根据各测点拟合曲线的面波速度，形成彩色的面波波速断面影像图，结合钻探等资料进展综合分析解释。4、工程应用实例4.1滑坡勘察滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡，尤其是不稳定滑坡的对工程建立是一个宏大的威胁，因此理解滑坡或疑似滑坡的地质构造，对于其定性或治理都具有很重要的意义为了理解某滑坡体的根本形态，在场地内布置了两条面波测线，测线1平行于滑动方向，测线2垂直于滑坡滑动方向。测线1共布置面波测点9个

9、，使用SWS型面波仪，采集参数为：点距2m,偏移距2m,道间距0.5m,24道采集，时窗250ms,激发震源为25磅力锤。第5个测点中心位置位于滑坡前沿的坎边，第1、2个测点的所有检波器位于滑坡体外;测线2布置在滑坡体上，所有检波器均位于滑坡体内，布置了7个测点。数据采用F-V法计算频散曲线，L-m法反演，解释结果见图1、图2.从平行滑动方向测线剖面图可以看出地层相对均匀，在表层以下存在一个速度变化带，推断为软弱夹层，应为地表水浸透顺基岩面流动造成其上土层变软弱，由于该处岩石中含云母较多，顺着基岩面的方向抗剪切才能降低，加上植被破坏严重、斜坡度数较大(28deg;)、坡脚修路挖土等因素造成土体

10、出现滑坡。从垂直滑动方向的断面也可以看出在7m深度以上存在软弱面，只是由于土层厚度不均匀，软弱面的深度稍有起伏。从面波勘察成果上看，面波技术能解决滑动面勘察任务。4.2软弱夹层勘察该工程为某高压输电线路，线路经过地区为山区、厚角砾层，且存在缺水、冰雪、交通状况差等因素，为了查清塔基下的地层信息，在采用坑探等手段根底上，又采用了面波技术进展了补充勘察。在某一塔基处进展了面波勘察，使用SWS型面波仪，采集参数为:采样点数为1024,采样间隔为0.2s,道间距为1m,偏移距为5m,24道采集，4Hz检波器接收，25磅力锤为激发震源。解释成果见图3,从图中可以看出:该处地层的波速不是随深度逐渐增大的，

11、在第二层下存在低速层，说明其中夹杂相对软弱的地层。根据波速可以详细划分本地地层:表层05.0m为中密角砾，部分厚度达10.0m;下伏地层为密实角砾，在18.022.0m深度存在中密角砾夹层。地层相对复杂，分布不均匀。经与后期施工验槽结果比照分析，与面波勘察结果根本吻合，满足勘察要求。4.3冻土勘察某500kV输电线路途经青藏高原多年冻土区，多年冻土指持续冻结时间在2年或2年以上的土(岩)。多年冻土区勘察的重点是查明多年冻土的地层划分、冻土的分布范围及上限深度。常规的勘探手段如钻探等勘察多年冻土区，由于受严酷的工作环境限制较大，工作效率较低。本次工程采用面波技术，并结合钻探工作进展勘察。使用SW

12、S型面波仪，经现场调查理解:现场地表平坦开阔，本地区多年冻土上限在数米以内。经过现场实验，最终采用采集参数:采样点数为1024,采样间隔为0.2s,道间距为1m,偏移距为5m,24道采集，4Hz检波器接收，25磅力锤为激发震源。经过数据处理得到的频散曲线图如图4:可以看出，根据剪切波速可以把勘探深度内的地层分为4层:表层03.14m为第一层，土质疏松，波速较低，波速度为167.4m/s;第二层3.145.4m,随着含冰量增加，波速增高，波速为183.5m/s;5.411.81m为第三层，随着埋深增加，土质密实，含冰量增加，波速为204.9m/s,11.81m以下为第四层，波速272.0m/s.由此推断:3.14m为冻土融化界限，3.14m以下含冰量逐渐增加。后期该塔基钻探结果显示，地层数据如下：02.1m细砂，混少量角砾;2.13.4m细圆砾土;3.44.9m细砂，3.43.6m含层状冰，3.64.9m含粒状冰;4.910m为粉质粘土，多冰冻土。经过与钻探结果比照分析，与多道瞬态面波勘察结果根本吻合，满足勘察要求。5、结论面波技术具有设备轻便、方法简单、效率高效等特点，面波技术在不良地质体(如滑坡、断裂等)勘察、划分地层(如软弱夹层、基岩面、冻土)有着良好的应用效果，也可以利用面波频散数据反演计算岩土体的力学参数。另外面波技术在复杂地层、