浅层地震P波折射法在高速公路隧道勘察中的应用.pdfVIP

226 of 福建地质GeologyFujian 第3期 浅层地震P波折射法在高速公路隧道勘察中的应用 林锦霞 (福建省地质测绘院，福州，350011) 摘 要 浅层地震P波折射法是高速公路勘察中常用的一种探测手段。结合高速公路路线 工程勘察，列举该方法在查明基岩埋深、测定基岩波速中的运用，有助于查明低速带以及划分 隧道围岩类别。 关键词 浅层地震P波折射法 基岩埋深 低速带 围岩类别 高速公路 地震法、地磁法、电法、磁法以及地质雷达等技术在近地表探测中得到广泛应用。地震 方法有折射波法、反射波法、面波法以及折射法和反射法联合应用等技术。折射波法简便、 高效、初至波易识别、资料解释容易等优点，在近地表地质研究中发挥着重要作用。 1 浅层地震折射法工作原理 浅层地震P波折射法是通过地面人工激发地震波，地震波在地下介质传播过程中，遇 到不同波阻抗介质的分界面时，产生一定能量的折射波并沿该界面传播后返回地面，埋置在 地面的检波器接收后通过电缆输入地震仪，地震仪对采集到的信号放大并在采样后将波形数 据记录于计算机中。通过计算机和人工对采集到地震波记录时间、相位和振幅等信息进行分 析和解释，计算出介质的界面速度和埋深口]。 2 野外工作 2．1测量与测线的布置 对于工程勘察任务，测线由测量组用测量仪器完成地震测线的布设，把设计所预定的测 线布置在工区地面上，在端点位置上埋设注明测线号和桩号，在测线的交点、地形起伏点、 转折点也要做好标识。野外工作结束后应提交各标识点的桩号高程。 2．2仪器设备 首先确认仪器性能是否正常，同时也要进行用于接收地震波的检波器一致性检查，必须 保证仪器的工作情况良好，检波器出问题，所有的数据将作废。因此，在野外施工之前，必 须要检查检波器的工作性能，检查是否每个都处于正常工作状态‘2【。 (1)检波器是否对地震波有明显的反应，若信号强度非常弱、没有信号或噪声信号异常 收稿日期：2014—03—10 作者简介：林锦霞(1978一)，女，工程师，物探专业。 第3期 林锦霞：浅层地震P波折射法在高速公路隧道勘察中的应用 227 大，工作中不应该再使用。 (2)每个检波器的起跳要达到没有延迟或者延迟达到一致。若有不满足条件，应更换检 波器再次重复上述步骤，直到每个检波器起跳时间和波形基本一致为止。 2．3野外采集数据 在开展浅层地震P波折射法勘察过程中，依据相关的物探勘察技术规范，严格把好质 量关，确保原始数据的真实可靠。地震波的激发一般选择炸药，激发能量通过试验确定。检 波器埋置的位置应准确，与地面接触良好，安置牢固，埋置条件尽量一致。测区遇到影响数 据采集的不良地质情况应采取以下措施。 (1)测区内表层软质土和地表植被较发育地段，检波器与地表土耦合较差，影响接收效 果。采用清除杂草、将土踩实后再埋置检波器的办法。 (2)雨后施工或遇稻田等情况，电缆容易受潮引起漏电，影响地震信号的采集效果。采 用将检波器直接焊接在电缆上，并做密封处理或专门加工密封式检波器电缆串的办法。 (3)局部地形起伏较大地段，对资料的处理解释造成一定影响。通过野外测绳定点过程 记录地形的突变起伏情况，在资料处理解释过程中加以校正。 (4)及时发现地震记录模糊不清、坏道超出要求等不合格记录，安排重测。各记录道的 波形、振幅及振动延续度要相似，相位要一致。 (5)在连续排列的接头布设重复道，保证折射波初至数据的可靠性，现场观察两个端点 炮相遇互换时间，以互换时间差不大于5ms为准。 2．4数据处理 浅层地震P波折射法的数据处理主要通过软件来读取波的初至时间，然后画出时距曲 线，最后绘制物探地质解释剖面图。 (1)外业采集的原始数据，部分远距离追逐激发记录，由于地震波传播距离较远，受沟 谷的影响，折射初至波能量较小，但可采取读取第一相位波峰或波谷获得折射波时间。 (2)可利用原始记录读取波的初至时间，也可在监视屏上读取波的初至时间。直接读取 初至时间有困难时，可读取初至波的极值时间，应求取