2.2瑞雷面波法
瑞雷面波是沿地面表层(一定深度)传播的表面振动波,瑞雷面波具有频散特性,即不同频率(f)的瑞雷面波具有不同的穿透深度(h),其穿透深度约为1个波长(λ)。瞬态面波检测:用重锤在地面(垫铁板)激振,便会产生以振源为中心,具有丰富频率成份并沿地表一定深度向四周传播的瑞雷面波,通过在地面离振源一定距离(偏移距)埋设一组等间距的检波器,经电缆与面波仪连接接收瑞雷面波,并用面波处理专用软件对其进行处理分析,从而可求得测试计算(段)点处每一频率(fi)对应的平均瑞雷面波速度(Vpi)及其对应的探测深度(hi)。经验表明,一定频率(fi)瑞雷面波的有效探测深度(hi)为其半波长(λi/2),即hi=VRi/(2fi)。激振频率越高,其探测深度越浅;激振频率越低,其探测深度越深。根据以上计算结果及半波长计算探测深度原则,可绘制打印瑞雷面波速度(VR)与其对应探测深度(H)的VR-H曲线。瑞雷面波波速(VR)反映了其对应探测深度土层介质的物理性质,通过对探测岩土介质进行一系列点的检测计算,可绘制成VR-H剖面曲线,根据VR层速度的相近性及VR-H剖面曲线拐点的连续性,可对其进行速度分层,结合已有的地质资料或综合其它检测方法可对其作出地质解释。
本次瑞雷面波检测使用的仪器是北京华水物探技术研究所生产的SWS-1型多功能面波仪,检波器为重庆地质仪器厂生产的CDJ-Z10型垂直检波器。其主要技术指标如下:
(1)SWS-1型多功能面波仪
①通道数:12道或24道,可选;
②放大器:瞬时浮点放大器;
③前放增益:100倍(40dB);
④动态范围:120dB;
⑤通频带:0.5~2000HZ;
⑥A/D转换:20bit;
⑦采样率:30μs(12道)~8ms(24道);
⑧采集点数:每道512~8192个样点;
⑨其它:内置486计算机。
(2)CDJ-Z10型垂直检波器
①固有频率:10±0.5HZ;
②灵敏度:0.28±5%V/cm/s;
③阻尼因数:>0.5;
④相位一致性:<±1ms;
⑤谐波失真:<0.2%。
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