地震反射波法在工程地质勘察中的应用

地震反射波法在工程地质勘察中的应用

聂建微

十四冶建设云南勘察设计有限责任公司云南昆明650200

摘要：随着社会经济的迅速发展，大型工程的施工建设数量也越来越多，在进行工程项目的地质勘察过程中，地震反射波发在实际应用中越加广泛，地震反射波法在工程勘察中的应用特点及效果也是更加明显。下面主要探讨地震反射波法在实际工程地质勘察中的应用。

关键词：地震反射波法；工程勘查；应用

一、前言

地震反射波具有简便、客观、迅速的特点，在工程勘察中得到了广泛的推广应用。本文就对地震反射波法在工程地质的勘察中的具体应用进行简要的分析探讨，希望对相关从业者有所帮助。

二、地震反射波法的运用原理

地震反射波法的工作机制主要是建立在地震波传播过程中所触及到的不同类型的媒介岩土层的时候，将反射局部能量的特点。通常来讲，地震波在地下传播中，若是碰到地层分界及断层等出现波阻抗变更的界面情况下，都会出现反射波，经过地面接收设备来自不同界面的反射波，经过详细的研究之后，核算出地震时间的剖面。并且将其与之前工程地质信息进行比较，研究反射波场的特点，以明确地表下岩土层的分层结构及相关内容，进而实现勘察地质的目的。

三、地震反射波法在实际工程的应用分析

1、案例分析

本文就以M大桥为实例工程进行分析，其大桥主要位于在小凌河口潮间带浅滩上，南边靠近渤海辽东湾，北边连接凌水湾，大桥主要由主桥以及引桥构成，全长为640m，主桥是2×180m的独塔叠合梁式斜拉桥。该大桥工程区域空间非常广阔，没有一些可见的障碍物，因为其天然水深很浅，同时受潮位变动的影响非常大，所以无法科学的进行较大面积的工程地质钻探。于是使用地震反射波法勘察工程区域内的风化岩面分布情况，预判出该区域内有没有出现断层以及溶洞等相关地质问题的可能性。按照之前的对大桥周边的地质勘察信息表明，该地区的地层分布主要分为海相沉积层，陆相沉积层以及基岩等相关的岩层分布情况。

2、在工程地质中的具体应用分析

该大桥工程地震反射波法检测系统所使用的12道接收，单边引爆6次覆盖，通常在引爆一各炮点之后，后面的炮点及接收区域是根据横排及纵列以此向前移动1个道间的距离，从该大桥的实际情况来分析，其具体的偏移距为20m，纵向测线上的炮点间距以及道间距都是5m。采样的时间每次都间隔为0.3m/s，采样的距离为4098。

四、勘察资料的研究分析

1、勘察资料的处理程序

该大桥工程采取的地震反射波法勘察的资料使用专业的陆上地震发射波数据处理软件进行研究，其主要的程序涵盖了预处理，剖面处理以及其他方面相关的处理程序。所谓的预处理主要工作就是完成记录数据的归纳，以及频谱研究，选取共偏移道集以及共中心点道集等相关方面的任务；而剖面处理主要是对共偏移道集的自动校正，速度研究，小波道间相关去噪等有关方面的工作；最后是解释处理，这其实就是对不同记录数据的频谱进行详细的比较和研究，比较纵和横剖面交点道进行校正，从钻探信息中找出对监测剖面的相关解释内容。

2、地质解释以及资料处理

原始地震记录数据在通过相关的技术处理之后，能够获取地震波反射时间的剖面图，按照时间剖面图的详细情况可以从中反应出反射波组特点，利用地区地质的相关情况以及钻孔资料可以明确不同的地质结构，以及构造的特点，其中通常都涵盖了研究地震反射波组的特点，制作地质解释剖面图以及相关的内容。具体来看，

（1）、时间剖面的波组特点，在该大桥的位置覆盖层，中等风化岩层的分界区域，都可以构成非常强的反射波组，发射波组的同组轴都是相互平行，同时保持连续性的状态。通过对时间剖面的波组特点可以清晰的反应出，在基岩面以下部分具有非常显著的反射波组和相轴合并，波组间隔变化较快，反射错乱等等相关的变化，这就充分的表明基岩内部的具体结构。

（2）、制作地质解释剖面，按照地震反射波的时间剖面图能够明确反射界面的区域，然后同之前的钻孔信息进行详细的比较，进而明确反射波双程过程中的有效波速，明确大桥测线上反射界面的深度。大桥某测线地震反射波探测的地质解释剖面见下图。

（3）、数据信息处理，一般这都是通过计算机对搜集的资料进行影响，以及获取地震相关的指标参数，提升信噪比为主要目标的整个处理过程和方法。其大体涵盖了数字滤波速度研究以及校正叠加等等一些相关的内容。利用不同功能的地震处理，充分的显示出其是表明岩性和地下结构等的参数据处理和地震剖面为目标的，提升分辨率，科学反射信息以及加强信噪比，以此来更好的限制不同方面的影响，进而取得对地质解释的水平叠加偏移的时间剖面，以及可以折射出地下地质状况信息。

3、勘察结果的分析

从本次地质反射波勘察结构及之前地质钻探信息的探测成果全面的研究，其中一般涵盖了明确岩土分层及裂隙构造等相关内容。根据地震反射的勘察结果，大桥周边地质钻孔信息资料，可按照波阻等物理的指标参数将该大桥区域内岩土层分为4层，从上至下以此划分为表面覆盖层，以中等风化岩层等相关内容。该次地震反射波探测中一共发掘了4个小断层，以及裂隙等。利用同周边的地质钻孔资料进行比较分析可以反映出，地震反射波同相轴的变更一般都是由花岗岩不均匀风化，及中等风化岩层中含有强风化岩夹层而导致的。

五、结语：

总之，地震反射波法在工程勘察应用中不仅具有较为广泛的应用范围，且勘察速度快、操作简单、成本低，具有较大的应用优势。在实际的勘察应用中，我们必须主要结合工程实际勘察地质的要求及条件，采用较为合适的方法进行勘察的实施，以达到较为理想的工程勘察效果，进而保证工程的施工质量。

参考文献：

[1]闫培.余双琳.浅层地震反射波法在高层建筑工程勘察中的应用[J]，硅谷.2011（14）.

[2]周竹生.蒋婵君.郭有刚.浅层地震反射波法在隧道工程勘探中的应用[J]，勘察科学技术.2008，（6）：62～64.