浅层地震气折射波法在工程应用中的研究.pdf

成都理工大学 硕士学位论文 浅层地震气折射波法在工程应用中的研究 姓名：王奇 申请学位级别：硕士 专业：信号与信息处理 指导教师：王绪本 20100501 摘 要 I 浅层地震折射波法在工程应用中的研究浅层地震折射波法在工程应用中的研究 作者简介：王奇，男，1980 年 4 月生，师从成都理工大学王绪本教授，2010 年 6 月毕业于成都理工大学信号与信息处理专业，获得工学硕士学位 摘摘 要要 浅层地震折射波法自上世纪 30 年代提出以来，被广泛应用于工程地质调查 中，无论在仪器野外采集、资料处理与解释还是在理论方法的基础研究方面都取 得了巨大的进步同其他地球物理勘探方法一样，数据质量是基础，而资料的处 理则是关键，它们对于地质解释至为重要尤其是在采集的数据不是很好的情况 下， 资料的处理则发挥着更重要的作用 虽然影响折射波解释精度的因素有很多， 但是选择合理的处理方法来提高勘探精度，仍不失为一种行之有效的手段 论文在对浅层地震勘探理论及折射波解释方法进行研究的基础上， 重点分析 研究了 0 t 法、表层剥去法和哈莱斯法认为表层剥去法能对地下构造能给出详细 的解析；但随着地下构造变得复杂，其解析误差亦增大。

因它利用了从正反两个 方向来的波， 在地层反射界面上不同地点产生折射， 而达到地表同一观测点的波 针对这个问题，利用从地层反射界面上同一地点形成的折射波来进行解析，以减 少由于地层反射面的起伏而造成的误差，这种方法即是哈莱斯方法，但是我们发 现哈莱斯法受地表起伏的影响却比较大， 它在折射界面极不规则或者埋藏较深能 给出很好的效果； 0 t 法由于它应用的是近似等腰三角形的高作为折射界面的深 度，对于折射界面水平或是曲率不太大的时候则比较准确 本文结合自己实习的工作成果， 对一些应用实例分别采用以上三种方法进行 了分析研究在铁路建设的过程中不同复杂的地质条件层出不穷，在覆盖层厚度 上逐渐接近或者超过 100m、下伏基岩面的起伏角度越来越无常，而隐性的断层 和岩性交接面情况越来越多 浅层地震折射波法在实际的铁路隧道勘察中解决了 很多问题，为铁路选线提供了必要的参考资料，起到了较好的效果 关键词： 0 t 法 浅层折射波 哈莱斯法 Abstract III A study of application of shallow seismic refraction methods in engineering Introduction of the author: Wang Qi, male, was born in April, 1980. whose tutor was Professor Wang Xuben . He graduated from Chengdu University of Technology in Signal and Information Processing major and was granted the Master Degree in June,2010. Abstract Shallow seismic refraction wave method is put forward from the 1930s, have been widely applied in engineering geology survey, whether in the field gathering, material handling equipment to explain or in theory of basic research method has a tremendous progress. With other geophysical exploration methods, data quality is a foundation, and material handling, they are the key for geological interpretation is most important. Especially in the collection of the data is not very good circumstances, data processing, plays a more important role. Although influence factors of refraction wave interpretation accuracy, but there are many methods to choose reasonable explanation to improve precision of exploration, is a kind of effective method. Papers on the theory of shallow seismic exploration and refraction wave interpretation method on the basis of research, this paper analyzes the research method of 0 t , the method of surface stripped and Hales. Think of surface strip method can underground structure can give detailed analysis, But as the underground structure complicated, its analytical error is also increased. Because it uses the negative direction from the wave, in different places in the interface of the reflection refraction and reach the surface produces the same observation. According to this problem, use from the same sites reflecting interface strata formation of refraction wave came, and to reduce the reflector and because the formation and the error caused by this method, namely, Hales, but we discovered that method by the method of rice surface rolling, it is great influence on refraction interface extremely rules or buried deep can give good effect, Because of its application is the method of 0 t approximate an isosceles triangle high as the depth of the interface for refraction refraction interface level or curvature not too big time is more accurate. Based on the practice of work, his adopted for some application examples above three methods were analyzed. In the process of railway construction in different complex geological conditions emerge in endlessly, covering layer thickness in the approaching or over 100m and the bedrock surface Angle, and more changeable recessive fault and lithologic interface. Shallow seismic-refraction on actual railway tunnel investigation solved many problems, for railway route provided the necessary reference material, have a good effect. 成都理工大学硕士学位论文 IV Keywords: 0 t Shallow refraction Hales method 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 成都理工大学 或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料 与我一同工作的人员对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 学位论文作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 成都理工大学 有关保留、 使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和 借阅本人授权 成都理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 学位论文作者导师签名： 年 月 日 第 1 章 前 言 1 第 1 章 前 言 第 1 章 前 言 近年来，各种地球物理方法例如地震、电磁法、电法、磁法以及地质雷达等 技术均在近地表探测中得到广泛应用 就地震方法而言， 有折射波法、 反射波法、 层析技术、VSP、以及折射波和反射波联合应用等技术折射波法由于简便，高 效，初至波易于识别，资料解释较容易等优点，在近地表地质研究方面发挥着重 要作用。

浅层折射波探测方法是研究人工地面激发的地震波， 在近地表介质中传播时 发生折射，根据仪器记录的折射波到达检波器的时间，可以获得地下介质的空间 分布特征的一种地球物理探测方法折射波法用于浅层主要是解决工程、环境和 水文地质等问题，常用来探测近地表层厚度、寻找隐伏断层、确定基岩起伏、测 量潜水面深度、判别裂隙发育以及评价岩体质量和分类等工程地质问题，其探测 效果往往优于反射法另外，折射波法还可以用于解决地震勘探静校正的一些参 数问题 1.1 国内外发展现状 1.1 国内外发展现状 浅层折射波法作为工程物探的一种手段，是应用最早，也是较成熟的方法 1919 年德国人 L.明特罗普（Mintrop）首先运用了折射法[1]，当时主要应用于石 油勘探到 20 世纪 30 年代，就开始转用于民用工程勘探最初在近地表地震探 测中，震源、地震仪器和检波器都是用石油勘探中采用的方法和设备，激发地震 波通常使用炸药震源1939 年 EWing 在其文章《Geophysical investigations in the emerged and submerged Atlantic Coastal Plain》就提出了目前这种标准的纵测线接 收系统和截距时间法[2]，以及传统互换法和延迟时间法。

40 年代中期，随着工程 建设项目的大量兴起，浅层地震勘探就开始在土木工程、交通工程以及其他工程 地质中得到应用与发展，折射波方法己成为工程地质勘探中。