折射波的現(xiàn)場工作方法與技術(shù)ppt

1、3.2折射波的現(xiàn)場工作方法與技術(shù)本節(jié)內(nèi)容提要：本節(jié)內(nèi)容提要：一、關(guān)于測線的設(shè)計：二、折射波的觀測系統(tǒng)：1）單支時距曲線觀測系統(tǒng)：2）相遇時距觀測系統(tǒng)：3) 追逐時距觀測系統(tǒng)：4）雙重相遇時距觀測系統(tǒng)：三、折射波法現(xiàn)場工作中O1O2距離的選擇： 在折射波法的工程勘察中，除了要選擇地質(zhì)構(gòu)造和區(qū)域地球物理場的條件外，選擇合理的現(xiàn)場工作方法和較先進的資料解釋方法，也是提高工程地震勘察精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 與反射波法的工作程序相同，在完成生產(chǎn)任務(wù)地過程中，按主次先后、內(nèi)外業(yè)結(jié)合以提高工作效率和保證記錄質(zhì)量。一、關(guān)于測線的設(shè)計：一、關(guān)于測線的設(shè)計： 為了達到工程地震勘察的目的，把檢波器按一定的排列方式布置在地

2、表，預(yù)先測量好的一條測線上（使用這條測線兩端的經(jīng)緯度，都能夠把測線花在地質(zhì)圖上）。在這里我們介紹一些測線布置的原則、長度的計算方法。 1)測線的布置原則： 在工作區(qū)內(nèi)布置測線、測網(wǎng)是施工前一項很重要的工作。測線的布置，要遵循三原則：a)主測線測線力求是直線，盡量避開較地形起伏、變化較大德地段，環(huán)境復(fù)雜的居民區(qū)和農(nóng)田、河網(wǎng)的地表不均勻地段。 b)主測線應(yīng)盡量與預(yù)計的構(gòu)造線的走向垂直，并盡量設(shè)置通過和連并鉆孔、波速側(cè)孔、和其它物探方法的資料，以利于地震剖面資料的分析、對比解釋。（c)測線覆蓋全測區(qū)，分布均勻、合理。測線的長短和測線的密度可按勘察的精度而定。若尋找地下空洞、構(gòu)造、掩埋物等時，道間距和

3、線間距都不能超過它們的空間尺度。二、折射波的觀測系統(tǒng)：二、折射波的觀測系統(tǒng)： 縱測線的折射波的觀測系統(tǒng)，根據(jù)工區(qū)的地震地質(zhì)條件、勘察精度及資料解釋的要求，可有四種選擇：單支時距、相遇時距、雙重相遇時距、追逐時距觀測系統(tǒng)。1）單支時距曲線觀測系統(tǒng)：在O1點激發(fā)，第一個排列的長度應(yīng)該等于炮間距O1O2長度的1/2得到一條時距曲線。移動排列，在O2 激發(fā)可以得到另外一條時距曲線。炮點不動再向前移動一個排列，再激發(fā)一次。在每個激發(fā)要激發(fā)兩次。得到兩條時距曲線，則一個激發(fā)點下的法線可由兩個截距時間來確定，取兩次的平均值精度會較高。 這種方法，比較適合在界面平緩、埋藏較淺構(gòu)造簡單地地區(qū)工作。工作效率很高，

4、精度也能滿足需要。在初勘階段和高速公路、鐵路路基勘察中經(jīng)常使用。圖右邊的是綜合平面圖。圖圖 折射波單支觀測系統(tǒng)折射波單支觀測系統(tǒng)2）相遇時距觀測系統(tǒng)： 當界面埋藏深度、傾角或起伏較大時，使用單支時距觀測系統(tǒng)就會造成較大偏差，必須改用相遇時距觀測系統(tǒng)。 這種觀測系統(tǒng)是在排列的兩端，O1O2各激發(fā)記錄一次，得到兩支相遇時距曲線.S1、S2，把它們畫在同一張時距曲線圖上，其中S1 對應(yīng)了界面BE 的狀態(tài)，而S2 是對應(yīng)了界面AC的狀態(tài)。其中BC 段是兩支時距曲線的相遇公共段。可以說，S1 和S2著兩 段時距曲線，是從不同方向、角度反應(yīng)了同一段地質(zhì)界面的狀況。這樣得到界面的信息會更全面、更可靠精度也會

5、提高。 使用相遇時距觀測系統(tǒng)，在實驗階段就應(yīng)該對分界面的速度比和埋深都應(yīng)該有所了解，才能設(shè)計合適地相遇時距觀測系統(tǒng)。如果設(shè)計不當，則可能會出現(xiàn)時距曲線沒有相遇段，或者相遇段太短而失敗。 在排列兩端激發(fā)，得到的時距曲線記錄可能不會相同，主要是檢波器在不同方向上，對折射波的接收響應(yīng)是不相同地。3)追逐時距觀測系統(tǒng)： 當相遇時距曲線沒有或者相遇段很小時，或是需要了解彎曲界面是否出現(xiàn)透射波的干擾時，將使用追逐時距觀測系統(tǒng)。 這種觀測系統(tǒng)，是在相遇觀測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行的。在O1 激發(fā)后排列不移動，在測線相反方向的一定距離找到O2，在O2 激發(fā)一次并記錄。這樣就會構(gòu)成圖示的追逐時距曲線。 追逐時距觀測系統(tǒng)

6、由兩種主要用途。其一是補充近炮點的折射波時距曲線的不足。其次可以判斷彎曲界面是否出現(xiàn)穿透波。如果沒有穿透波，則兩次激發(fā)的兩條時距曲線相互平行，否則時距曲線不平行，則表示界面產(chǎn)生了穿透現(xiàn)象。 激發(fā)點O2 的/位置選擇是十分重要的，在完成第一種任務(wù)時O1O2的距離一定要比盲區(qū)距離大，否則不能達到目的。在執(zhí)行第二項時O1O2的長度不應(yīng)該大于界面的埋藏深度。第二次激發(fā)的放藥量應(yīng)該大于第一次。否則，追加觀測的記錄質(zhì)量不能得到保障。4）雙重相遇時距觀測系統(tǒng)： 在三層以上、地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)工作，或者對一些地段的觀測數(shù)據(jù)進行復(fù)核檢查時，往往要使用雙重觀測系統(tǒng)。如圖所示。這種觀測系統(tǒng)是在相遇觀測系統(tǒng)的基礎(chǔ)

7、上，又進行了兩次追逐觀測。進行雙重相遇觀測時，首先要在在O1、O2兩點激發(fā)，得到兩條相遇時距曲線S1、S2。整個排列不動，再O1、O2一定距離的O3、O4，增加藥量各激發(fā)一次，再得到一組相遇時距曲線S3、S4。這種觀測系統(tǒng)，實際上是相遇觀測系統(tǒng)和追逐觀測系統(tǒng)的組合。在實際工作中S1、S2 互換時間T1應(yīng)該是相等的。而S3、S4 的互換時間大T2因為激發(fā)點相距太遠，地質(zhì)條件變化可能造成差異，但互換時間不應(yīng)大于5ms 以上。O1O3、O2O4的距離的選擇，要根據(jù)追蹤的目的層和層速度而定。一般應(yīng)該和目的層的計算方法可以大致算出。 這種方法的工作效率比較低，但可以利用追加觀測的時距曲線平行的特點，將遠

8、處激發(fā)的時距曲線平移到近激發(fā)點的時距曲線上，從而彌補了近炮點激發(fā)造成時距曲線的不足。這樣可以提高觀測精度，也可以解決多層界面的復(fù)雜問題。三、折射波法現(xiàn)場工作中O1O2距離的選擇： 當測線長度確定后，排列長度，就是最后必須要確定的觀測參數(shù)。測線實際長度和地形圖量出來的距離，在地形平坦接近水平時，是大致相等，若地表面有一定坡度時，實際的測線長度要大于地形圖量出來的長度。O1O2的長度與測線的比值，就是測線觀測排列的次數(shù)測線觀測排列的次數(shù)。測線長度要根據(jù)和地面的傾角進行校正的。并和勘察目的層的深度、界面兩側(cè)的速度比速度都是密切相關(guān)的。O1O2的長度是怎樣來確定的？在這里簡單介紹三者的關(guān)系（測線長度、

9、目的層的深度、速度）（1）O1O2的距離應(yīng)該包括臨界距離Xc 。 在單邊觀測系統(tǒng)時，O1O2 的長度應(yīng)該等于X + Xc 。若是相遇觀測時， 為了在解釋中能夠較精確確定第二層介質(zhì)的速度，要保證X （資料解釋長度）必須有一定的長度。CXXXOO221（2）再用公式估算O1O2長度時，還可以簡略使用下式：表2.2.1給出了K =V1/ V2 K分別等于： 0.40 、0.45 、0.50 、0.55 、0.60 所對應(yīng)于各種基巖埋藏深度h 和 Xc 、X 的對應(yīng)數(shù)值表。(3)當界面水平多層介質(zhì)時，O1O2長度的確定需要經(jīng)過簡單的分析和計算.現(xiàn)以三層介質(zhì)模型為例。此時，可以把三層介質(zhì)化成兩層結(jié)構(gòu)進行

10、處理?？墒褂孟率鲫P(guān)系式：KKhXXXXC1142利用上式，由給定的V1、V2、h1、h2可以求取V2。然后以V2為兩層結(jié)構(gòu)的上層，下層的速度為V3，埋藏深度為H的兩層介質(zhì)來討論。用K = V2 / V1的關(guān)系，可有：2212VhhVHKkhhVV1112132KKhh11VV2132、如圖所示，試求折射波相遇觀測的測線長度？ （一）對于V1/V2 界面：（二）求第一、二層介質(zhì)的平均速度V2mhXc3053.120800200080020002177. 02 . 05010; 4 . 020008002221VVhhKsmV/1500200077. 0216815004500150045001022cX（三）從以上計算可知： 在X = 30 m 以內(nèi)初至是直達波。在30170m 是V1/V2 界面折射波的初至區(qū)，170米以外是V2 /