地震反射波法在工程地質勘察中的應用

聶建微

十四冶建設云南勘察設計有限責任公司 云南昆明 650200

摘要：隨著社會經濟的迅速發展，大型工程的施工建設數量也越來越多，在進行工程項目的地質勘察過程中，地震反射波發在實際應用中越加廣泛，地震反射波法在工程勘察中的應用特點及效果也是更加明顯。下面主要探討地震反射波法在實際工程地質勘察中的應用。

關鍵詞：地震反射波法；工程勘查；應用

一、前言

地震反射波具有簡便、客觀、迅速的特點，在工程勘察中得到了廣泛的推廣應用。本文就對地震反射波法在工程地質的勘察中的具體應用進行簡要的分析探討，希望對相關從業者有所幫助。

二、地震反射波法的運用原理

地震反射波法的工作機制主要是建立在地震波傳播過程中所觸及到的不同類型的媒介巖土層的時候，將反射局部能量的特點。通常來講，地震波在地下傳播中，若是碰到地層分界及斷層等出現波阻抗變更的界面情況下，都會出現反射波，經過地面接收設備來自不同界面的反射波，經過詳細的研究之后，核算出地震時間的剖面。并且將其與之前工程地質信息進行比較，研究反射波場的特點，以明確地表下巖土層的分層結構及相關內容，進而實現勘察地質的目的。

三、地震反射波法在實際工程的應用分析

1、案例分析

本文就以M大橋為實例工程進行分析，其大橋主要位于在小凌河口潮間帶淺灘上，南邊靠近渤海遼東灣，北邊連接凌水灣，大橋主要由主橋以及引橋構成，全長為640 m，主橋是2×180 m 的獨塔疊合梁式斜拉橋。該大橋工程區域空間非常廣闊，沒有一些可見的障礙物，因為其天然水深很淺，同時受潮位變動的影響非常大，所以無法科學的進行較大面積的工程地質鉆探。于是使用地震反射波法勘察工程區域內的風化巖面分布情況，預判出該區域內有沒有出現斷層以及溶洞等相關地質問題的可能性。按照之前的對大橋周邊的地質勘察信息表明，該地區的地層分布主要分為海相沉積層，陸相沉積層以及基巖等相關的巖層分布情況。

2、在工程地質中的具體應用分析

該大橋工程地震反射波法檢測系統所使用的12道接收，單邊引爆6次覆蓋，通常在引爆一各炮點之后，后面的炮點及接收區域是根據橫排及縱列以此向前移動1個道間的距離，從該大橋的實際情況來分析，其具體的偏移距為20 m，縱向測線上的炮點間距以及道間距都是5 m。采樣的時間每次都間隔為0.3 m/s，采樣的距離為4 098。

四、勘察資料的研究分析

1、勘察資料的處理程序

該大橋工程采取的地震反射波法勘察的資料使用專業的陸上地震發射波數據處理軟件進行研究，其主要的程序涵蓋了預處理，剖面處理以及其他方面相關的處理程序。所謂的預處理主要工作就是完成記錄數據的歸納，以及頻譜研究，選取共偏移道集以及共中心點道集等相關方面的任務；而剖面處理主要是對共偏移道集的自動校正，速度研究，小波道間相關去噪等有關方面的工作；最后是解釋處理，這其實就是對不同記錄數據的頻譜進行詳細的比較和研究，比較縱和橫剖面交點道進行校正，從鉆探信息中找出對監測剖面的相關解釋內容。

2、地質解釋以及資料處理

原始地震記錄數據在通過相關的技術處理之后，能夠獲取地震波反射時間的剖面圖，按照時間剖面圖的詳細情況可以從中反應出反射波組特點，利用地區地質的相關情況以及鉆孔資料可以明確不同的地質結構，以及構造的特點，其中通常都涵蓋了研究地震反射波組的特點，制作地質解釋剖面圖以及相關的內容。具體來看，

（1）、時間剖面的波組特點，在該大橋的位置覆蓋層，中等風化巖層的分界區域，都可以構成非常強的反射波組，發射波組的同組軸都是相互平行，同時保持連續性的狀態。通過對時間剖面的波組特點可以清晰的反應出，在基巖面以下部分具有非常顯著的反射波組和相軸合并，波組間隔變化較快，反射錯亂等等相關的變化，這就充分的表明基巖內部的具體結構。

（2）、制作地質解釋剖面，按照地震反射波的時間剖面圖能夠明確反射界面的區域，然后同之前的鉆孔信息進行詳細的比較，進而明確反射波雙程過程中的有效波速，明確大橋測線上反射界面的深度。大橋某測線地震反射波探測的地質解釋剖面見下圖。

（3）、數據信息處理，一般這都是通過計算機對搜集的資料進行影響，以及獲取地震相關的指標參數，提升信噪比為主要目標的整個處理過程和方法。其大體涵蓋了數字濾波速度研究以及校正疊加等等一些相關的內容。利用不同功能的地震處理，充分的顯示出其是表明巖性和地下結構等的參數據處理和地震剖面為目標的，提升分辨率，科學反射信息以及加強信噪比，以此來更好的限制不同方面的影響，進而取得對地質解釋的水平疊加偏移的時間剖面，以及可以折射出地下地質狀況信息。

3、勘察結果的分析

從本次地質反射波勘察結構及之前地質鉆探信息的探測成果全面的研究，其中一般涵蓋了明確巖土分層及裂隙構造等相關內容。根據地震反射的勘察結果，大橋周邊地質鉆孔信息資料，可按照波阻等物理的指標參數將該大橋區域內巖土層分為4層，從上至下以此劃分為表面覆蓋層，以中等風化巖層等相關內容。該次地震反射波探測中一共發掘了4 個小斷層，以及裂隙等。利用同周邊的地質鉆孔資料進行比較分析可以反映出，地震反射波同相軸的變更一般都是由花崗巖不均勻風化，及中等風化巖層中含有強風化巖夾層而導致的。

五、結語：

總之，地震反射波法在工程勘察應用中不僅具有較為廣泛的應用范圍，且勘察速度快、操作簡單、成本低，具有較大的應用優勢。在實際的勘察應用中，我們必須主要結合工程實際勘察地質的要求及條件，采用較為合適的方法進行勘察的實施，以達到較為理想的工程勘察效果，進而保證工程的施工質量。

參考文獻：

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[2]周竹生.蔣嬋君.郭有剛.淺層地震反射波法在隧道工程勘探中的應用[J]，勘察科學技術.2008，（6）：62～64.