【摘要】：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng),我國(guó)道路基礎(chǔ)建設(shè)也發(fā)展迅猛。工程建設(shè)對(duì)設(shè)計(jì)前期勘察、施工過(guò)程質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。在我國(guó)西部地區(qū),尤其是西南地區(qū),因特殊的自然地理和地質(zhì)環(huán)境,復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu),廣泛發(fā)育的公路下伏地質(zhì)缺陷,致使地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。未知的地質(zhì)災(zāi)害給公路工程的建設(shè)和安全運(yùn)營(yíng)構(gòu)成極大威脅。當(dāng)前無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的精確率、速度和便捷性還未能較好的滿足工程勘探需求,針對(duì)常見(jiàn)的斷層及裂縫、滑坡面及破碎帶、軟弱層等各類地質(zhì)界面仍無(wú)法準(zhǔn)確定位�；诖�,本文以公路構(gòu)筑物地基災(zāi)害檢測(cè)需求和無(wú)損檢測(cè)裝備現(xiàn)狀與趨勢(shì)為背景,開(kāi)展全數(shù)字檢波器、新一代高精度面波儀樣機(jī)和成像軟件的研發(fā)試驗(yàn)。本文采用瞬態(tài)瑞雷波法進(jìn)行探測(cè)試驗(yàn),從理論研究、觀測(cè)系統(tǒng)建立方法、信號(hào)預(yù)處理以及數(shù)據(jù)的分析方法和依據(jù)等入手。以典型層狀地質(zhì)示范點(diǎn)為例,憑借正演和反演手段進(jìn)行對(duì)比和修正,研究瑞雷波的頻散關(guān)系。以具體地質(zhì)勘查項(xiàng)目為測(cè)區(qū),完善了野外觀測(cè)方法。通過(guò)FLAC 3D構(gòu)建瞬態(tài)瑞雷波法三維模型,為設(shè)備參數(shù)調(diào)制提供了佐證。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬分析的結(jié)果得出,自研設(shè)備采用瞬態(tài)瑞雷波法進(jìn)行軟弱層探測(cè)已初具成果,具有較大的工程價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,探討了地震波勘探方法和瑞雷波傳播特性,深入研究波的頻散特征。根據(jù)常見(jiàn)的野外觀測(cè)系統(tǒng)布置,建立一套適合本試驗(yàn)的探測(cè)方法,重點(diǎn)討論了包括震源激發(fā)條件、道間距、偏移距、觀測(cè)長(zhǎng)度等對(duì)信號(hào)采集過(guò)程及結(jié)果的影響。其次,針對(duì)頻散曲線的提取,引入幾種常見(jiàn)的數(shù)值分析方法——互譜分析法、f-k法、相位移法、?-p法,提出將相位移法和波場(chǎng)分析法相結(jié)合的對(duì)比方法,為后續(xù)的試驗(yàn)分析和FLAC 3D數(shù)值模擬提供理論基礎(chǔ)。然后,以有限差分軟件FLAC 3D為試驗(yàn)場(chǎng)構(gòu)建瞬態(tài)瑞雷波法的三維數(shù)值模型。對(duì)模型網(wǎng)格劃分提出建議,邊界條件采用自由邊界和靜態(tài)邊界的組合方式能夠減少邊界入射波的干擾。以頻散曲線指導(dǎo)設(shè)備參數(shù)完整性、一致性的調(diào)整。研究道間距、偏移距對(duì)勘探精度和深度的影響,并建立對(duì)比模型。確定試驗(yàn)場(chǎng)1.0m道間距,6.0m偏移距離的觀測(cè)參數(shù),為野外工作試驗(yàn)方案的擬定提供參考依據(jù)。最后,在示范點(diǎn)完成面波儀探測(cè)和調(diào)試工作。結(jié)合地質(zhì)剖面和鉆孔信息,獲取瑞雷波信號(hào)。通過(guò)Geogiga Surface軟件對(duì)頻散曲線進(jìn)行反演,得出軟弱層的分布位置在6.0~9.0m,與實(shí)際踏勘結(jié)果一致。之后將儀器應(yīng)用于設(shè)計(jì)勘查項(xiàng)目,對(duì)比地勘巖土分層結(jié)果誤差小于5%�？碧皆O(shè)備的一致性和精確率得到驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U412.22
【圖文】：

通過(guò)實(shí)測(cè)三個(gè)剖面產(chǎn)狀可以知道傾角約 8°，是一典型的水平層狀介質(zhì)分層地質(zhì)。圖3-1、3-2 分別為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)實(shí)景和鉆孔巖樣信息：圖 3-1 試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)實(shí)景 圖 3-2 現(xiàn)場(chǎng)鉆孔部分巖樣

現(xiàn)場(chǎng)鉆孔部分巖樣

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李家棒;崔勇;吳昊龍;;淺層地震勘查在第四系分層及基巖調(diào)查中的應(yīng)用[J];地質(zhì)學(xué)刊;2015年02期

2 金維浚;張衡;尚彥軍;段心標(biāo);張文輝;;從地震層析速度確定原位巖土力學(xué)參數(shù)[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2014年04期

3 胡雄武;張平松;嚴(yán)家平;郭立全;;坑道掘進(jìn)瞬變電磁超前探水解釋方法的改進(jìn)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2014年04期

4 張維;何正勤;胡剛;李俊;;用面波聯(lián)合勘探技術(shù)探測(cè)淺部速度結(jié)構(gòu)[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2013年04期

5 陳文超;王偉;高靜懷;姜呈馥;雷江莉;;基于地震信號(hào)波形形態(tài)差異的面波噪聲稀疏優(yōu)化分離方法[J];地球物理學(xué)報(bào);2013年08期

6 黎華清;甘伏平;陳玉玲;程展林;饒錫保;肖國(guó)強(qiáng);;深厚覆蓋層結(jié)構(gòu)面及軟弱夾層診斷與定位——以金沙江下游烏東德水電站壩址為例[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年S2期

7 陳瑛;宋俊磊;;地震儀的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀綜述[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2013年03期

8 賈輝;陳義軍;張輝;蘇兆鋒;肖敏;白朝旭;;多道瞬態(tài)面波法在回填地基調(diào)查中的應(yīng)用[J];物探與化探;2012年05期

9 鄧弟平;王俊杰;鄧文杰;姚永勝;;高密度電法在玄武巖熔空洞探測(cè)中的應(yīng)用[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年01期

10 陳健;岳中崎;;基于DPM系統(tǒng)的風(fēng)化巖軟弱區(qū)定位以及性質(zhì)描述[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 肖寬懷;隧道超前預(yù)報(bào)地球物理方法及應(yīng)用研究[D];成都理工大學(xué);2012年

2 楊建國(guó);物探檢測(cè)公路地質(zhì)的綜合方法研究及其工程應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 徐曼;三維地震動(dòng)輸入反演和軟夾層對(duì)場(chǎng)地地震動(dòng)的影響[D];天津大學(xué);2014年

2 陳楚;復(fù)雜工程地震勘探數(shù)據(jù)高精度處理應(yīng)用研究[D];成都理工大學(xué);2012年

3 徐華全;瑞雷面波的頻散特征研究及應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2009年

4 唐圣松;起伏二維地表模型瑞雷波場(chǎng)正演研究[D];中南大學(xué);2009年

5 郭君;地下洞穴的瑞利面波波場(chǎng)特征有限元數(shù)值模擬研究[D];西南交通大學(xué);2008年

6 梁志強(qiáng);層狀介質(zhì)中多模式面波頻散曲線研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2006年

7 黃晚清;路基病害探測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2003年

8 吳勇;軟弱層帶的動(dòng)力特性及其在工程中的應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2003年

本文編號(hào)：2719582