浅折射波论文摘要.doc

浅层地震折射波法应用于隧道工程综述 引言 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。对地震方法而言，有折射波法、反射波法、面波法以及折射波和反射波联合应用等技术。折射波法由于简便，效率高，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，而且在不断地发展。 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。 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，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 theemerged 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，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的一种常规方法。50年代，在工程勘察中，浅层地震勘探以折射波法为主，曾研究开发了多种数据采集技术和推断解释方法，研制了单道和多道工程地震仪，而且这些技术方法迄今仍在广泛应用。 浅层地震勘探技术的发展与地震仪器的不断完善和发展紧密相关。30-50 年代中期，使用的是计数型单道或多道浅层地震仪。这类仪器是测量锤击点到检波器(或两个检波器)之间的地震波传播时间，用数字的计时单位值给出观测值，从而得知波速的。震源一般用人工锤击，必要时使用小量炸药作激发震源。计数型浅层地震仪只能用于初至波测量，在求速度断面或观测点多时，生产效率很低，故不能得到较高的测量精度。 50 年代中期到 70 年代初，随着电子技术和感光材料的不断进步，研究开发各种波形表示型多道浅层地震仪。它们是以光点聚焦(或照相、传真)方式将地震波记录在电敏纸(或感光纸、照相纸、热敏纸)上的。这类仪器除了其波形显示方式具有直观显示、能进行续至波记录以外，波形显示本身能提供一些地震波的动力学特征(如振幅、频率等)。波形表示型仪器动态范围很小、频带窄、信噪比低、无法重复处理和加工记录;其解释方法是在示波图上读取波的初至时间，手工作图进行资料解释，效率较低，其精度取决于资料质量和解释人员的水平。80 年代随着信号增强型数字记录工程地震仪的问世和计算机技术的普及，进一步促进了浅层折射波法的发展。通过信号增强，提高了抗干扰能力，改进了观测精度和分辨率，仪器轻便、工作效率高、成本低，扩大了浅层折射波的应用范围。采集数据记录在磁带上，通过计算机进行处理，使那些手工解释难度很大的折射波方法很容易实现计算机自动成像 。 近些年来，内置控制级微机、超大规模集成电路设计，具有采集与处理一体化功能的高精度综合工程地震仪，不断更新换代，其性能越来越强，精度越来越高，为浅层地震勘探应用技术的发展奠定了基础。国内从 1957 年开始将浅层地震勘探试用于资源勘探、工程地质调查等领域，当时浅层折射波法主要用于测定岩土介质的弹性。浅层地震勘探用于工程地质勘探，从 70 年代中期才逐步开始，80 年代开始大规模系统地发展起来。目前国内己有许多工程地震勘探生产单位和研究单位在从事工程勘探工作，并能生产出一些采用多功能微机控制系统和采集与处理系统的高精度工程地震仪器和设备。尽管中国的浅层地震勘探工作起步较慢，但其发展速度很快，无论在工程地质勘探还是在水文与环境地质勘察方面，都发挥着很大的作用。 资料处理发展现状 Thornburgh根据地震波传播的惠更斯原理，提出了一种图解法—波前法。 Hagedoorn根据几何地震学原理，给出了一种用相遇观测系统折射地震资料求取水平 均匀层折射界面的几何作图法—加减法，并应用加减法成功地解决了浅层折射波解释和地震反射折射勘探中的风化层校正问题。 Bathelemes、Tarrant、Barry等提出了延迟时