微动勘探技术及其在土木工程中的应用

介绍阵列微动勘探这一新的勘探方法,并结合现场试验数据探讨该方法在土木工程地质调查领域中的应用。在土木工程、地震防灾等领域,地下的横波速度分布是一个重要物性参数,通常是通过钻孔,利用P-S波测井取得。这一方法虽然能获得较精确的速度值,但由于需要钻孔,成本高,费时长,而且对环境有一定的破坏作用。近年来在日本开发了一种新的勘探方法——阵列微动勘探(array microtremor survey),该方法通过布置于一定范围内的数台地震仪同步地记录微动信号,然后以平稳随机过程为理论依据,从微动信号中提取瑞雷面波的频散特性,最后通过对频散曲线反演来推测地下的横波速度分布。通过现场试验数据分析,探讨该方法在土木工程领域的应用可能性。试验结果表明,由微动勘探获得的地下横波速度模型与传统的P-S波测井结果整体上具有很好的一致性,虽然阵列微动勘探的分辨率差一些,但对于较厚的地层,求得的横波速度及界面深度有较高的精度。该方法与传统的利用钻孔的P-S波测井方法相比,施工简单、成本低、费时短、对环境无任何影响,特别适用于人口密集、交通繁忙的市区。如果该方法与钻孔相结合,可以通过少量钻孔快速、准确地把握地下的三维横波速度模型。