工程与物探学论文

工程与环境物探学论文工程与环境物探学论文#工程与环境物探学论文工程与环境物探学论文⑴直达波的时距曲线，如右图：直达波：从震源出发直接到达地面各接收点的地震波。波速为 V,X为炮检距,t为时间，贝Ut=X/V。(2)反射波的时距曲线：入射波遇到不同界面时产生的反射波回到地面所需的时间， 与界面的深度和形状有关。根据所测得的反射波到达地面的时间，按下式作出反射波时距曲线。在多层界面的情况下，反射波的时距曲线是对称于虚源地面投影的双曲线如图：由 图 得f=—y/x22xx^+式中：x为震源至观测点的距离(m)；h为震源至反射界面的垂直距离(法线深度)(m)为震源与虚源在地面上的投影点之间的距离(虚源即为震源对界面的对称点0'm)(3)折射波的时距曲线：折射波是界面性状不同引起波的折射，其时距(3)折射波的时距曲线：折射波是界面性状不同引起波的折射，其时距v3>v2>vl曲线在地面投影为折线，所需时间表达式:曲线在地面投影为折线，所需时间表达式:为震源至观测点的距离（m）；h为震源至折射界面的垂直距离（法线深度）（m）；卩为平整界面的倾角；4为临界入射角物探资料的定性解释定性解释是物探成果地质解释的一部分。它是根据已知的地质情况和时距曲线特征，从而判别地下折射界面的数量和其大致产状，是否有断层或其它局部性质体的存在等，给定量解释提供依据。对折射波资料的处理和解释首先必须对地震记录进行波的对比分析， 从中识别并提取有效波的初至时间和绘制相应的时距曲线。 绘制时距曲线的比例尺应根据实际观测精度加以选择， 人工绘制时水平比例尺可采用1:1000或1:2000,垂直比例尺可采用1cm代表10ms或20ms；时距曲线绘制后，可根据互换时间的相等性、追逐时距曲线的平行性、炮点两侧截距时间相等性的原则进行检查。出现非正常现象时，应检查地震记录相关道的读数并进行修改；时距曲线中个别道出现旅行时突变时，应对照相应地段的相遇或追逐时距曲线旅行时进行检查，查明原因并进行必要的修正；绘制综合时距曲线时，应将经过爆炸深度校正和相位校正的观测时距曲线一并绘出；应由相遇时距曲线解释求取界面速度和深度。只有在近似水平层状介质、地面和界面起伏较小、速度横向无明显变化时，方可采用单支时距曲线截距时间法或临界距离法求取界面深度；构制浅层折射界面的方法应根据地球物理条件、解释方法的特点和精度要求选择单支时距曲线解释有截距时间法和临界距离法、正演拟合计算法；相遇时距曲线解释有t0法、延迟时法、时间场法、共轭点法、正演拟合计算法。计算方法的选用要求：1）当界面起伏不大、无穿透现象、沿测线界面速度无明显变化时，可采用t0法或延迟时法；2） 当地面有一定起伏、折射界面起伏较大、无穿透现象、界面速度有明显变化时，可采用时间场法；3） 当地面较平坦、折射界面起伏较大、无穿透现象、界面速度有明显变化时，可米用共轭点法；4） 对于多层不均匀或具有特殊结构的地层，可采用多种方法构制界面或折射分层综合求解。应用实例郑州市东侧为广袤的华北平原，西侧为山地隆起，位于河淮盆地西北缘。区内大片区域由第四系覆盖，基岩仅出露在西北部和西南部隆起区。东西向构造体系 是区域内形成最早的构造，主要由一些总体走向东西的压性， 压扭性高角度断裂构造，与之伴生的轴向近东西的褶皱构造组成。在第四纪地貌上，区内黄河呈东西向于郑州北侧通过，主要断裂乔楼 -白沙断层经须水、郑州市区东西向延伸。为完成郑州市的活断层勘探，进一步探测这些覆盖于第四系下的隐伏断层的规模、产状、形成时间、是否活动等，在郑州市东、西区布置 了若干条浅层地震反射勘探测线进行探测工作。在郑州市东区，主要地震波组清晰，获得了较丰富的地震波组信息，取得了较好的地震反射结果。但在郑州市西区，虽然仪器和探测方法一致，也试验了不同的观测系统，由于地表速度、第四系基底埋深、潜水面埋深等构造环境的影响，造成了强烈的面波，始终没有接收到清晰的、可连续追踪的反射界面，反射震相的到时区域被面波干扰压制。为此，提出利用地震折射波法进行试验探测，以探索在目标层位埋深较浅、地下潜水面较深的黄土覆盖区利用折射波法进行活断层勘探的可行性与可靠性。我们对郑州市须水断层西段进行浅层地震折射波法勘探，利用多种计算方法 ，进一步确定其不同地质层位、断层性质及其构造特征，结果表明折射波法在浅层勘探中有其独特的优(V.tt (专蠢LBD20400oo4-68£ms?(V.tt (专蠢LBD20400oo4-68£ms?s[i1002800 3000 32001002800 3000 320034OG1400 1600ISQO200Q22QQ2400 2600擔号匚刁郝测斷圧 而1理度/k.-stro-!站进期探针对郑州市须水断层西段浅层地震折射波法勘探记录， 利用时间项、差异时距曲线和有限差分成像等计算方法，获取剖面速度结构与界面构造；综合震相特征、计算结果等资料确定主要地层的界面深度和构造特征， 3种方法都取得了相近的结论。后又通过在测线上4个钻孔资料的验证，认为3种方法的计算结果与钻孔资料相吻合，说明折射波法勘探在城市活断层探测中的应用是可行的。 通过对郑州西区浅层地震折射波法勘探资料的处理解释，显示了地震折射波法在浅层勘探中的有效性。折射波法野外施工要求比反射法相对宽松，炮点密度、覆盖次数都相对较低，勘探成本较低。另外该方法对介质速度的特殊敏感是其它方法不可替代的。利用反射法对构造界面的敏感和折射法对速度的敏感， 联合使用这？种技术将会使城市活断层地震勘探更加可靠与有效。但对那些地震面波干扰大，反射法难以开展的区域，地震折射波法不失为一种好的选择。由于工程物探具有“透视性”、效率高、成本低以及可以在现场进行原位岩土物理力学性质测试等优点，在工程勘察中日益得到重视和发展。工程勘察的勘探深度较浅，折射波法比反射波法干扰少，容易识别，且能测定界面速度，从而了解下层的岩性和探查断层等，因此应用比较普遍。但折射波法要求震源强度大，又有盲区和下层波速必须高于上层的限制。各种物探方法都具有条件性和局限性，多数方法还存在多解性，因此正确选择和运用各种物探方法，进行综合物探，并与现有的地质、钻探资料作对比，才能获得好的地质效果。参考文献王万顺等.高分辨率地下管线探测技术研究与信息系统.北京：中国大地出版社，王庆海．浅层地震勘探．地质出版社．程地质手册（第三版）．中国建筑出版社．何沛田，肖本职等.地震勘探在渝黔高速公路中的应用.地下空间与工程学报,段永红，张先康等.华北地区上地壳结构的三维有限差分层析成像.地球物理学报王振东.浅层地震勘探应用技术.北京地质出版社熊章强，方根显