基于自动安置排列的多道面波分析方法钢1,石战结1,XIAJiang2hai2,STEEPLESDon3,颜廷杰1田(1.吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林长春130026;2.堪萨斯地质调查局,堪萨斯劳伦斯66044;3.堪萨斯大学,堪萨斯劳伦斯66045)摘要:横波速度由于更能直接反映岩石的物理性质,从而在许多工程、环境和地下水勘查中有重要作用。多道面波分析方法(MASW)是一种新技术,通过求得的一维近地表横波速度剖面构建一个二维横波速度场,从而准确探测近地表介质情况。针对该方法数据的采集,提出了一种检波器排列自动安置的技术(自动安置排列),即使用牵引车辆的液压驱动装置在几秒内自动安置几十个检波器,并将其与传统安置排列的方法做了比较,结果表明,自动安置排列技术可用于多道面波分析方法,而且可以大大减少多道面波分析方法的采集时间和费用。关键词:瑞雷波;自动安置排列;横波速度;多道面波分析方法中图分类号:P631.4文献标识码:A文章编号:16715888(2004)01013404MultichannelanalysisofsurfacewavemethodwiththeautojuggieTIANGang1,SHIZhan2jie1,XIAJiang2hai2,STEEPLESDon3,YANTing2jie1Abstract:Theshear(S)2wavevelocityofnear2surfacematerialsanditseffectonseismic2wavepropaga2tionareoffundamentalinterestinmanyengineering,environmental,andgroundwaterstudies.Themulti2near2surfaceS2wavevelocityprofiles,theauthorsconstructeda2DS2wavevelocityfieldandthenaccuratelydetectedthenear2surfacematerials.Arecentlydevelopeddeviceusedtoplacelargenumbersofcloselyspacedgeophonessimultaneouslyandautomatically(the“autojuggie”)isshownheretobeapplicabletothecollectionofMASWdata.InordertodemonstrateuseoftheautojuggieintheMASWmethod,theauthorscomparedhighfrequencysurfacewavedataacquiredfromconventionallyplantedgeophonesattachedtosteelbars(testline).TheresultsdemonstratethattheautojuggiecanbeappliedintheMASWmethod.ImplementationoftheautojuggieinveryshallowMASWsurveyscoulddrasticallyreducethetimeandcostsincurredinsuchsur2泛应用在地下水探测、工程和环境勘查领域。瑞雷波是沿着地表和空气界面传播的面波,具有低频、引言0近地表介质(土壤,岩石,堆积物)的横波速度广振幅、低速度的特征1。研究表明,面波的波长越收稿日期:20030509基金项目:美国自然科学基金项目(EAR97061218)作者简介:田钢(1959),男,安徽合肥人,教授,博士生导师,主要从事应用地球物理学研究,Tel:0431-8502601,Email:tiangang59@hotmail.com1作者注:本文的英文稿已在《SoilDynamicsandEarthquakeEngineering》,2003,Vol.23,Issue.3上发表.---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---第1期田钢,等:基于自动安置排列的多道面波分析方法135长,探测深度越深,相速度越高,对于深层介质的弹性性质就越敏感;波长较短的面波对于浅层介质的物理性质很敏感。相速度随频率变化的关系被称为面波的频散性质。由于横波速度在基阶瑞雷波的频散数据中起主要作用,所以从面波数据中可以快速估计出横波速度2。多道面波分析方法(MASW)是一个相对较新管面波沿着坝体内部中的多种介质传播,但由于是以Lawrence页岩为主,所以面波在岩体内传播时主要沿页岩传播。野外观测系统由于气枪震源的一致性和连续性比锤击震源好,所以选用了气枪震源,该气枪每次能发射85g2的技术2,3。Miller和Xia等已经成功地将此项技铅芯子弹。检波器为L40型,其自然频率为术用于生产4,5。该技术包括以下部分:(1)震源具有便携式、可重复使用的性质,并可产生有效能量为宽频带的(2～100Hz)瑞雷面波(2)用来提取、分析一维瑞雷波频散曲线的处理程序具有稳定、灵活、好用和准确的特点。(3)利用广义线性迭代反演方法结合最少的假28Hz,检波器尾锥长度为10cm。所采用的地震仪是乔米特利公司的24位R48型“地层图像仪”,共使用两台,并互相连接以使总道数变为96道。记录长度为500ms,采样间隔为0.5ms。使用28Hz检波器目的是探测地面以下小于15m的超浅层部分。自动安置排列装置如图1所示,由4个铁板组设求得的一维近地表横波速...