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1、..摘要在天然地震中瑞雷波是一種具有危害性較大的地震波，在人工地震勘探中面波也是一種干擾波。但在工程勘探中將面波視為有效波，并且在層狀介質(zhì)中，面波具有頻散的特性，由此特性將面波用于工程勘探中。本次主要是勘察路基的承載力，由于前期的實驗發(fā)現(xiàn)工區(qū)的剛度系數(shù)較小，廣泛分布軟土，所以引用GDS表面波測試系統(tǒng)(TheGDSContinuousSurfaceWaveSystem,簡稱GDS)用穩(wěn)態(tài)面波法尋找軟土。本文將從瑞雷面波理論以及GDS連續(xù)表面波測試系統(tǒng)著手，介紹它的在工程中的工作，即先將野外采集到的信號轉(zhuǎn)換成相位，在處理時調(diào)節(jié)相位差，然后利用處理軟件，根據(jù)頻散特
2、性生成深度-剪切波速度曲線。并結(jié)合本次在武廣線的實習(xí)過程探討儀器使用情況、測線布置、施測、資料的處理及解釋等問題。關(guān)鍵詞:GDS連續(xù)表面波測試系統(tǒng)瑞雷波穩(wěn)態(tài)面波相位相位差層速度道間距頻散曲線剪切波速度波長剛度深度....目錄第1章序言1.1論文研究的目的和意義1.2研究與應(yīng)用現(xiàn)狀第2章：瑞雷面波的基本理論2.1：瑞雷波的傳播特征2.1.1:物體的彈性與彈性波2.1.2瑞雷面波的形成和定義2.1.3彈性波波動方程2.1.4均勻半空間介質(zhì)瑞雷面波傳播2.2層狀介質(zhì)中的瑞雷面波2.2.1固體-彈性半空間二層介質(zhì)中的瑞雷面波2.2.2面波速度、厚度頻散曲線的一般繪制
3、方法第3章:穩(wěn)態(tài)面波3.1:瑞雷波勘探原理3.2:野外工作方法及儀器配置3.2.1工作布置3.2.2：GDS連續(xù)表面系統(tǒng)簡介及布置3.2.3野外工作3.3GDS連續(xù)表面波測試系統(tǒng)資料處理3.3.1系統(tǒng)內(nèi)部自身在采集過程中對采集數(shù)據(jù)的初步處理....3.3.2室內(nèi)利用隨儀器配置的軟件對采集的野外數(shù)據(jù)進(jìn)行處理3.4GDS連續(xù)表面波測試系統(tǒng)資料解釋3.4.1解釋原則3.4.2、解釋結(jié)果第4章結(jié)論及建議4．1結(jié)論4.2建議致謝參考文獻(xiàn)....第1章序言1.1論文研究的目的和意義1.1.1論文研究的目的隨著社會的大發(fā)展，交通樞紐壓力越來越重，國家大力發(fā)展鐵道建設(shè)鐵道部
4、決定第三次提速，將客運線和貨運線分開。在鐵道建設(shè)中路基至關(guān)重要，但路基的修建一般都在地形較為平坦，地下含有大量的軟土影響路基的承載力所以工程中必須找出軟土并解決軟土對承載力的影響。在一般的工程勘探中大量引用鉆探技術(shù)和靜力觸探技術(shù)，但是它們的經(jīng)濟(jì)昂貴以及速度慢，所以本次在武廣線引用瑞雷面波（GDS表面波測試系統(tǒng)）中的穩(wěn)態(tài)面波法尋找軟土。1.1.2瑞雷面波在工程方面研究意義近十幾年來，面波勘探引起工程地質(zhì)界廣泛的興趣。其原因在于工程地質(zhì)中傳統(tǒng)的原位測試法需要對場地鉆孔，其成本較高，也很耗時；而面波勘探能較為快速、經(jīng)濟(jì)地對場地進(jìn)行分層，并給出每層的剪切波速度；后者
5、對于計算地基的模量，并進(jìn)而計算地基承載力、評價地基加固效果、計算地基層動液化以及地震小區(qū)劃等方面是必不可少的。另一方面，面波勘探也能應(yīng)用于諸如機(jī)場跑道、高速公路質(zhì)量的無損檢測。1.2研究與應(yīng)用現(xiàn)狀1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀瑞雷面波從理論上被發(fā)現(xiàn)以后，人們首先從天然地震的記錄證實了面波的存在。二十世紀(jì)五十年代初，人們又發(fā)現(xiàn)了瑞雷面波在層狀介質(zhì)中具有頻散特性，當(dāng)時Haskell首先用矩陣方法計算了層狀介質(zhì)中瑞雷面波的頻散曲線，這是后來人們利用瑞雷面波了解地層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。于是，人們最初主要根據(jù)頻散特性廣泛地利用天然地震記錄的瑞雷面波來研究地球內(nèi)部構(gòu)造，如日本的吉田滿、
6、川崎一朗就曾利用瑞雷面波頻散測定了西太平洋上地幔的密度結(jié)構(gòu)。2000年，WolfgangFriedrich、StefanieHunzinger等人利用多模式波場，探討是否可用Helmholtz方程來提高地震面波對大地結(jié)構(gòu)解釋的精度。二十世紀(jì)六十年代后，隨著高速數(shù)字計算機(jī)廣泛地應(yīng)用于地球物理學(xué)的各個領(lǐng)域，對瑞雷面波的研究也有很大的發(fā)展，其主要標(biāo)志是出現(xiàn)了瑞雷面波頻散曲線的快速計算。大量外國學(xué)者對層狀介質(zhì)中瑞雷面波頻散函數(shù)的計算進(jìn)行了研究，提出了各種方法，其中主要有Thomson-Haskell法、Schwab-Knopoff法、矩陣法、Abo-Zena法、RT
7、矩陣法等。1979年，AnasAbo-Zena對傳遞矩陣法進(jìn)行修改，很好地解決了高頻精度丟失的問題。Harvey(1981)進(jìn)一步對Abo-Zena....算法進(jìn)行了改進(jìn)，明顯提高了計算的速度。1972年，Takeuchi和Saito還提出了數(shù)值積分的方法，他們的方法對于計算一般的層狀地層模型的頻散曲線比較方便，但在處理高頻數(shù)值問題時具有不穩(wěn)定性。Kennett和Kerry等人提出的RT矩陣法是一種計算頻散曲線的有效方法[152223],該方法是建立在反射系數(shù)和透射系數(shù)基礎(chǔ)上的,它不僅有效地解決了面波的頻散曲線問題,而且還明確地解釋了面波的形成機(jī)理,即相
8、長干涉。1993年，XiaoChen又對該方法進(jìn)行了
