瞬态瑞利波在岩土工程勘察中的应用

【摘 要】本文主要讲述了瞬态瑞利面波法的勘探原理,及在工程中的应用.

【关 键 词 】瞬态瑞利波；岩土工程勘察；原理；应用

1. 前言

瞬态瑞利波勘探是近年来发展起来的一种新型的地球物理勘探方法,具有简便、高效、经济、浅层分辨率高、成果直观、可适用于狭小场地等优点,已较为广泛的应用到岩土工程勘察领域.

2. 瞬态瑞利波在岩土勘察中的应用

现行《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）规定在应用瞬态瑞利面波法进行地球物理勘探时,应具备以下条件：

（1）被探测对象与周围介质有明显的物理性质差异.

（2）被探测对象具有一定的埋藏深度和规模,且地球物理异常有足够的强度.

（3）能抑制干扰,区分有用信号和干扰信号.

（4）在有代表性地段进行方法的有效性试验.

3. 瞬态瑞利面波法的勘探原理

面波分为瑞利波（R波）和拉夫波（L波）,而瑞利波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低,容易识别也易于测量,所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探.而瑞利面波法又以振源激震方式不同,分为稳态瑞利面波法和瞬态瑞利面波法,其测试原理相同,只是产生面波的震源不同,由于稳态瑞利面波法设备笨重、采集和处理技术也存在一定的局限性,因此主要应用瞬态瑞利面波法.瞬态瑞利面波法之所以应用于岩土工程勘察中,它利用了瑞利波的两种特性.

（1）在地震波形记录中振幅和波组周期最大,频率最小,能量最强.

（2）瑞利波在分层介质中传播的频散特性.在多层介质中的相速度随频率变化的现象被称为瑞利波的频散,因此,同一波长的瑞利波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化情况；不同波长的瑞利波的传播特性反映了不同深度的地质情况.

（3）瑞利波传播速度与介质的物理力学性质的密切相关性.