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1、WD微動智能勘探技術介紹北京市水電物探研究所金榮杰010-6554701113126770974254086863@qq.com在地球表面，不管什么時候，無論任何地方都存在著各種震動，這是一種“存在于大自然的信息”。如同地震勘探一樣，我們也可以利用這一“大自然發(fā)出的信號”來進行勘探。由于這些震動信號來源于大自然，而非人為激發(fā)所產(chǎn)生，因此我們將這些震動的來源稱為天然源。與地震勘探法相比，天然源勘探法在震源、所利用的波的類型等方面不同。地震勘探需要使用人工可控震源，所利用波的類型為體波（P波或S波）與面波；而天然源勘探法不需要人工震源，所利
2、用波的類型為面波。因此天然源勘探即“天然源面波勘探”。天然源面波勘探定義人工源面波勘探的常用震源形式錘擊震源落重震源炸藥震源天然源面波勘探的震源形成天然震源由火山噴發(fā)、潮汐作用、風動、人文活動等產(chǎn)生天然源震動的特點天然源這種“大自然發(fā)出的信號”是由于人類的日?；顒右约白匀滑F(xiàn)象所產(chǎn)生的。當人類的日?；顒訛樘烊辉吹恼鹪磿r，這種天然源的主頻約為1Hz以上，其振幅、周期有明顯的日變化。當主要由風、氣壓、波浪等自然現(xiàn)象為天然源的震源時，這種天然源的主頻約為1Hz以下，其振幅、周期隨這些自然現(xiàn)象的變化而變化。此外，天然源還有隨場所而變的特性。因為大
3、自然中的震動大多存在于地表或海底，所以其中面波的含量與體波相比占絕對優(yōu)勢。天然源勘探法正是利用這一占絕對優(yōu)勢的面波的勘探方法。天然源面波勘探的優(yōu)點由于天然源勘探法利用的是地球表面無論何時何地都存在著的震動，因此使用該方法不僅能夠顯著減少勘探經(jīng)費，而且由于其野外勘探作業(yè)不會對環(huán)境造成任何影響，在不能實行地震勘探的城市里或對環(huán)境保護要求特別嚴格的地方，除了天然源勘探法以外，至今還沒有更好的地球物理勘探方法。利用人工源面波技術獲得大于50米深度的成果，需要較大的沖擊動能或采用炸藥震源。天然源面波技術無需人工震源，其裝置連續(xù)對地觀測幾分至十幾分
4、鐘，即可獲得分析地層的面波曲線。對于高分辨和大深度的巖土勘察任務要求，采用人工源面波和天然源面波相結合，既保持了淺層的高分辨，又可以方便實現(xiàn)較大深度的工程勘察目的，事半功倍。特點：1.24個檢波器等間距排列成一條直線，在測線延長線外進行激發(fā)。2.測試深度與排列長度相當（震源頻率滿足的條件下）。3.采集環(huán)境需要高的信噪比。人工源面波勘探觀測系統(tǒng)：各種波型的分布：1.直達波與折射波2.反射波3.聲波4.面波其中：面波在近震源處，速度低，幅度大。人工震源面波勘探地震波記錄采集方式：1次震源激發(fā)采集1次地震波傳播過程，類同拍照。特點：1.無需任
5、何人工震源2.抗干擾能力強(只要最大三角形范圍內沒有干擾即可，尤其適應城市勘察)3.勘察深度大(最大勘察深度與最大邊長關系密切，二者之間大概為4~10倍的關系,可用于采空區(qū)勘察)檢波器排列的基本形狀為圓形，即在圓的中心點處以及圓周上等間隔布置檢波器。測點數(shù)最少的圓形排列為3點組成的排列，即圓周上等距離的3點所構成的正三角形排列。為了提高勘探效率，可設計成不同半徑的同心圓排列。例如：7點可構成2個、10點可構成3個正三角形排列。天然源面波勘探觀測系統(tǒng)：天然源面波勘探觀測布置圖采集方式：對應一個時段內，采集并記錄無數(shù)震源激發(fā)的地震波的傳播過
6、程。類同錄像。與常規(guī)面波采集區(qū)別：低頻、寬帶、高靈敏，采樣間隔大、采集記錄時間長，可采集10分鐘以上。天然源面波勘探地震波記錄WD天然源面波智能勘探儀采集與處理同步進行：直接顯示可用于地質分層的面波成果曲線，實現(xiàn)智能勘探。安裝專家系統(tǒng)賦存經(jīng)驗數(shù)據(jù)手指點一點采集處理自動干天然源面波勘探的數(shù)據(jù)處理F-K頻率波數(shù)法，從頻率波數(shù)譜求面波相速度的方法2.空間自相關，簡稱SAC法兩種方法假定微動為穩(wěn)定的隨機過程，其理論基礎為隨機過程理論。分析微動的幅頻特性，提取微動中包含的面波的頻散特性（頻散曲線），實現(xiàn)地層地質勘察目的。F-K頻率波數(shù)法分析微動頻
7、譜提取面波頻散轉換頻散曲線空間自相關法頻點自相關及與J0函數(shù)擬合度形成頻散曲線天然源面波勘探現(xiàn)場工作照上海巖土工程勘察設計研究院協(xié)作福建建筑設計研究院協(xié)作北京市水利規(guī)劃設計院陜西渭南試驗現(xiàn)場天然源面波勘探現(xiàn)場試驗成果采集地點：福建馬尾采集參數(shù)：觀測最大邊長32米，勘察深度90米。左圖為鉆孔柱狀圖和標貫參數(shù)，右圖為天然源面波頻散曲線和橫波速度曲線。曲線與地層界面及標貫值分布，對應良好。采集地點：福州南隅采集參數(shù)：最大邊長32米，勘察深度90米。天然源面波勘探現(xiàn)場試驗成果左圖為鉆孔柱狀圖右圖為天然源面波頻散曲線和橫波速度曲線福州五一廣場香格
8、里拉酒店擴建工程天然源面波勘探現(xiàn)場試驗成果地點：上海世博園最大邊長60米，勘探深度140米。天然源面波勘探現(xiàn)場試驗成果左圖鉆孔地震波測井曲線右圖為天然源面波曲線和對應的橫波速度曲線。地點：上海世博園最大邊長
