软弱夹层底层速度对瑞利面波频散曲线的影响.pdf

《软弱夹层底层速度对瑞利面波频散曲线的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第26卷第3期对{}I；i9．Vo1．26，NO．320i2年6门MINERALRESOURCESANDGEOLOGYJun．2012软弱夹层底层速度对瑞利面波频散曲线的影响①陈明伟，张玉池，李小兰(1．云南省有色地质局，云南昆明650051；2．桂林矿产地质研究院，广西桂林541004)摘要：文章利用快速标量传递算法进行瑞利面波频散曲线的正演计算，系统研究软弱夹层底层速度对瑞利面波频散曲线的影响，分析和总结了频率与相速度(厂一c)、频率与波数(，一k)、深度与相速度(h—c)等瑞利面波基阶模曲线随软弱夹层底层速度变化的规律。关

2、键词：瑞利面渡频散曲线；正演；夹层底层速度；变化规律中图分类号：P642．22文献标识码：A文章编号：1001—5663(2012)03—0257—030引言2频散曲线变化规律瑞利面波法是一种新兴的、集勘探与测试为一体根据设计的模型参数，利用频散曲线的快速标量的无损原位测试方法，以其测试简便、快速、经济、分辨传递算法分别进行计算，将计算结果绘制成等值线断率高，不受施工场地限制等优点，广泛应用于岩土工程面网，即随频率变化的相速度等值线断面图(图1)、的勘探和评价中[1~10]。瑞利面波频散曲线的影响因素随频率变化的波数等值线断面图

3、(图2)、随深度变化是多方面的，但最主要的因素是地层结构和其岩土性的相速度等值线断面图(图3)。质。本文以弹性波横波速度为参数，利用快速标量传2一厂一c的基阶模频散曲线变化规律递算法[1妇进行瑞利面波频散曲线的正演计算，研究软图1是软弱夹层底层速度变化模型在．厂一f坐标弱夹层底层速度对瑞利面波频散曲线的影响。下的基阶模频散曲线。从图中可以看出：各，一c曲线在低频段，曲线是分散的，频率越低，分散得越宽，1模型参数的选取这也反映了瑞利面波频率越低，勘探深度越深的勘探特点。随着厂的增加，而趋于重合，即频率70Hz处该模型设计为三层，上

4、层厚度为lore，横波速度基本重合在一起。在同一条件下，c值随软弱夹层为300m／s，夹层横波速度为140m／s，厚度为3．Om，底层速度的增加而增大。在①曲线上出现明显的“台底层厚度为。。，横波速度为200～1000m／s。具体参阶”现象，其“台阶”的频率在5～15Hz段。说明软弱数见表1。夹层底层速度越低，f—c曲线易出现“台阶”现象。表1软弱夹层底层速度模型的参数表随着软弱夹层底层速度的增加，“台阶”特征逐渐消Tab．1Theweakinterlayerbottom失，f—c曲线逐渐变缓，c对．厂的变化梯度南大变veloc

5、itymodelparametertable小，各．厂～c曲线的极值点对应的的c、f值逐渐增大，但幅度不大。层厚度横渡速度(m／s)3一序(m)①②⑧④⑤⑥⑦⑧．厂一是的基阶模频散曲线变化规律图2是软弱夹层底层速度变化模型在，一是坐标下的基阶模频散fH1线。从冈中可以看出：各厂一是曲线收敛在0Hz附近，在同一厂条件下，k值随着软弱夹层底层速度的增加而降低。在低频0～15Hz段，①收稿日期：2Ol2—02-01作者简介：陈明伟(1964一)，男，下学硕士，高级工程师，长期从事物化探及科研1二作。257厂一是曲线随软弱夹层底层速度的

6、增加由上凸逐渐变为下凹，折点值逐渐变大，k值逐渐变小。①曲线在15Hz频率附近出现明显的“之”字形现象，此后随着软弱夹层底层速度的增加，厂一k曲线的“之”字形现象消失，但在18～38Hz段各曲线出现折点。各厂一是曲线折点对应的厂、k值逐渐变大，且是对厂变化梯度由大变小。图3h—C坐标下的基阶模频散曲线Fig．3Theorder—modedispersioncurveinh—ccoordinates3．3h—c的基阶模频散曲线变化规律图3是软弱夹层底层速度变化模型在h—f坐标下的基阶模频散曲线。从图中可以看出：^一C曲线图1f—c

7、坐标下的基阶模频散曲线在浅部收敛在c=140m／s附近。①曲线I叶J现个明显Fig．1Theorder—modedispersioncurvein的“之”字形现象，其“之”字形对应h在7．5m处。随f‘——Ccoordinates软弱夹层底层速度的增加，h～c曲线的极值点，南深变浅，对应的c值逐渐增大。3结论根据以上的分析，软弱夹层底层速度对瑞利面波频散曲线有明显的影响。软弱夹层底层速度较低时，“之”字形特征越明显，随着软弱夹层底层速度的增加，“之”字形特征逐渐消失。厂一c曲线在低频段，各曲线是分散的，频率越低，分散得越宽，随着

8、厂的增加，而趋于重合。这说明软弱夹层底层速度对在低频段的f—C曲线影响大，高频率段影响小。这也反映了瑞利面波频率越低勘探深度越深的勘探特点。，一k曲线收敛在0Hz附近，h—f曲线在浅部收敛在f=140m／s附近。随软弱夹层底层速度的增加，f—C曲线的变化特征宽度