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浅层地震反射波法在地质灾害调查中的应用 　　摘 要：地震反射波法在探测覆盖层厚度、基岩的起伏和埋深、地下各岩层的走向及深度变化、滑坡体滑动面的深度和发育情况都取得良好的应用效果。文章以四川省青川县为例，介绍了浅层地震反射波法在勘探不良地质体中的应用。 　　关键词：浅层地震反射波法；地质灾害；应用效果 　　引言 　　我国幅员辽阔，地形起伏较大，整体上呈西高东低之势。西南地区由于长期受板块挤压的影响，地质运动比较活跃，常伴有各种地质灾害的发生，严重的地质灾害经常导致较大的人身财产的损失。因此，地质灾害调查与评价成为了预防灾害、减小损失的重要手段。 　　青川县地处四川盆地北部边缘，白龙江下游，川、甘、陕三省结合部，位于东经104°36-105°38，北纬32°12-32°56，处于中国中西部交接地带上，龙门山后山大断裂汶川-茂县-平武-青川一线。自5.12汶川地震后，青川地区地质活动异常活跃，加之其地质条件复杂，地形地貌起伏较大，导致该地区地质灾害频发，已经严重威胁到当地民众的人身财产安全。 　　由于钻探一孔之见的局限性以及高昂的勘探成本，使得通过钻探的方法来勘探地质灾害类型以及发育程度是不合理也不够科学的，地震反射波法由于具有分层能力强、勘测场地小、不受地层速度倒转限制和所需震源能量小等特点，在地质灾害勘探中发挥了重要的作用。 　　1 浅层地震反射波法基本原理 　　地震勘探是利用地下介质弹性和密度（波阻抗）的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的一种地球物理勘探方法。在浅层的地质灾害勘探中，多采用具有高频率、高分辨率的浅层地震反射波法。 　　作为地震勘探的一个分支，浅层地震反射波法同样是以地层波阻抗的差异为勘探的前提，通过人工或者微型炸药产生瞬间的脉冲，脉冲在地下地层中的传播，遇到弹性分界面时就会发生反射，携带了地层信息的地震反射波通过地面的检波器进行接收采集。根据式（1）可知，地震反射波的时距曲线为双曲线，根据地层倾斜方向和角度不同，时距曲线的形态也不一样。通过对该曲线特征分析和研究，可得到地下介质的变化情况，达到勘探的目的。 　　时距曲线方程为： 　　t=■■ （1） 　　式中：t为波旅行时间（s），x为激发点到接收点的距离（m），v为介质的波速（m/s），h为深度（m），？渍为倾角（°）。 　　2 现场工作方法 　　2.1 工区地震地质条件 　　任务的目的是对指定的监测点进行浅层地震勘探，提供监测点处深度超过50米解释的地震剖面。在已有的地质资料中，可知该地区的主要岩性为灰岩、变质的千枚板岩以及浅层的第四系覆盖层，各种岩性之间存在明显的速度差异，这给运用浅层地震勘探提供了地质基础。此外，由于该地区的覆盖层厚度较小（0～15m），避免了地震波在覆盖层内较大的能量损失。因此，在有效的勘探范围内，通过浅层地震反射波法能够了解地下各层的走向以及地质灾害的发育情况。表1 提供了工区内各岩石的波速范围。 　　2.2 仪器及参数设置 　　数据采集使用劳雷公司的乔美特利地震仪，其主要技术指标为：分布式观测系统，PC控制，适合二维和三维观测。二维观测时由PC机控制接收道，具有高分辨率。抗干扰能力强，能适应大部分工作环境等特征。 　　根据勘探目的以及对勘探精度的要求，结合勘探的实地情况，本次浅层地震勘探选择了六次覆盖观测系统，采用单边激发、垂直叠加、24道接收的方式进行数据的采集；为满足覆盖次数的要求，结合各测点的实际地形条件，数据采集采用的道间距为1米，偏移距为4米。 　　2.3 检波器一致性 　　为保证仪器的正常工作和检波器的一致性，在试验工作之前对检波器进行了一致性的检查，检查结果如图1。 　　由图1可见，除去初始的噪音干扰，前三组同相轴波形稳定、相位连续、能量较为均衡、时间无延迟且各道间的相位差不超过3ms，表明仪器的道一致性良好且稳定，达到工作要求。 　　2.4 干扰波调查 　　进行正式的工作之前，在工区选择合适的地段开展了拓展排列试验以进行干扰波的调查。典型的拓展排列记录如图2所示。 　　从拓展排列试验记录可以看出，场地内干扰波主要为面波和高频随机干扰，通过拓展排列记录的分析，确定了干扰波和有效波的接收范围，以对后期的正式施工提供指导。 　　3 室内数据处理 　　对采集到的数据进行处理，重点是消除和压制干扰，提高信噪比和分辨率。在室内资料处理过程中，采用了国际著名的加拿大SIS（Seismic Image Software Ltd.）公司的VISTA地震数据处理软件系统进行处理。 　　处理的思路是在初步处理的基础上，对初步处理的中间结果进行分析，选择和调试各种处理参数，经多次试验后确定该场地的处理流程和相应的处理参数。