瑞雷波多道實際數據采集與分析案例目錄TOC\o"1-2"\h\u1102瑞雷波多道實際數據采集與分析案例 140181.1工區(qū)概況及地質背景 1299291.2地震數據采集 2281721.3地震數據分析 6為說明瑞雷波多道分析方法在實際工程領域中的應用效果，以及主動源頻散能量提取算法與頻散曲線正演算法在實際數據處理中的有效性，現對咸陽興平市某建筑場地地下空洞進行探測，并分析地震數據中瑞雷波特征。1.1工區(qū)概況及地質背景1.1.1位置與交通興平市位于陜西關中平原腹地，咸陽市西部，渭河北岸，與周至縣隔渭河相望（圖4-1），工區(qū)位于農村地帶，有公路相通，交通便利。圖4-1興平市地理位置1.1.2地質條件興平市地勢西北高東南低，由渭河平原和渭北黃土臺塬兩大部分組成；渭河平原因渭河干流切割而形成一、二、三級階地。階地發(fā)育完整，階面平坦、寬闊，呈階梯形傾向渭河。渭北黃土臺塬高地向南呈微傾斜與三級階地相接。臺塬南緣因水土流失侵蝕作用，形成了一些較小的溝壑。土壤分布規(guī)律從北到南依次為壚土—黃土—壚土—潮土—淤泥土。工區(qū)地地勢較為平坦。10m以淺地層結構穩(wěn)定，分為二層。第一層為耕土、厚度約1m，第二層為壚土，地層剖面如圖4-2所示。根據淺層洛陽鏟探孔資料顯示，空洞埋深約5m，在測線方向寬度約3m，高度約2m?？斩雌拭鎴D如圖4-2所示。圖4-2地層剖面與空洞剖面圖1.2地震數據采集1.2.1地震儀器設備本次地震數據采集儀器采用美國Geometrics公司Geode-DZ型分布式數字地震儀采集系統。主要設備包括：采集站12個，1.5Hz檢波器96只，地震數據傳輸線12條等，如圖4-3所示。震源采用落重錘擊震源一套，重錘質量110Kg，提升高度3m，如圖4-4所示。圖4-3地震采集站與水平檢波器圖4-4落重錘擊震源1.2.2測線布置根據勘查目的與場地條件，本次數據采集位于空洞正上方，空洞平面圖與測線布置如圖4-5所示。地震測線1布設穿越空洞，東西走向，測線長度43m，如圖4-5所示。圖4-5空洞平面圖與測線布置圖1.2.3采集參數根據本次勘查任務，主要采集參數為：（1）觀測系統參數：道間距：1m；接收道數：44道。炮點距：8m；（2）激發(fā)與接收激發(fā)：自由落重式錘擊震源；接收：單只1.5Hz垂直分量檢波器。（3）記錄參數采樣率：1ms；記錄長度：2s。測線共布設6個激發(fā)點，位置分別為-15m、-8m、0m、12m、36m、46m。采用固定接收排列，觀測系統如圖4-6所示。圖4-6觀測系統圖1.2.4地震記錄按照上述觀測系統進行數據采集。地震測線與落重錘擊震源現場工作見圖4-7。6個激發(fā)點的原始單炮記錄如圖4-8所示。圖4-7地震數據采集工作場景175m/s360m/s175m/s360m/s圖4-8原始單炮記錄分析6個原始單炮記錄：地震記錄中瑞雷波信噪比高，速度范圍為175~360m/s，頻散特征明顯，為后續(xù)提取頻散能量圖奠定良好基礎。1.3地震數據分析1.3.1頻譜分析對6個激發(fā)點原始單炮記錄進行一維傅里葉變換，得到地震記錄的振幅譜，如圖4-9所示。瑞雷波主頻較高、約為29Hz，頻帶范圍較寬，約為3~60Hz。圖4-9振幅譜1.3.2分頻掃描對地震記錄中瑞雷波作進一步分析，進行分頻掃描。本次分析選取位置0m單炮記錄，分頻掃描頻帶寬度為5Hz，開始與截止頻率分別為5Hz、60Hz，分頻記錄如圖4-10所示。觀察圖4-10分頻記錄，可看出頻率范圍5~10Hz存在震源近場效應，10個近震源地震道的波場出現紊亂的現象；隨著頻率的提高，頻率范圍10~15Hz的分頻記錄中震源近場效應基本消失。在頻率范圍15~20Hz、20~25Hz、25~30Hz、30~35Hz、35~40Hz瑞雷能量占優(yōu)、同相軸連續(xù)性好。繼續(xù)提高頻率，從頻率范圍40~45Hz開始，瑞雷波同相軸連續(xù)性快速下降。因此瑞雷波有效頻散能量范圍在10~40Hz。近震源道5~10Hz近震源道5~10Hz10~15Hz10~15Hz15~20Hz15~20Hz20~25Hz20~25Hz25~30Hz25~30Hz30~35H