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摘要:地震反射波法作為工程勘察中一種常用的方法,對于工程建設具有重要的幫助作用,比如在地質勘測方面,能夠對地質情況進行準確的測量。為了保證這種方法的應用,本文從這種地震反射波法的工作機制入手,結合具體的工程案例,對地震反射法在工程勘察中具體應用進行了探究,并在此基礎上對勘察收集到的資料進行研究和處理。期望通過這方面詳細分析,可以提高人們對地震反射波法的認識,保證這種技術良好應用。
關鍵詞:地震反射波法;工程勘察;應用
在工程建設過程中,做好勘察工作對于后期工程建設具有積極的作用。為了保證勘察工作的質量,很多建設部門都在工程建設中運用了地震反射波法,希望通過這種技術可以提高地質勘察的精準性。但是在實際中,由于外在條件限制,使得這種方法應用受到了一定的約束,無法很好地發揮其作用。因此,對這種方法具體應用進行探索是很有必要的,相關部門需要提高自身在這方面的重視程度,根據具體實際情況對這方面應用進行有效的探索。
1地震反射波法的工作機制
地震反射波法的工作原理主要是利用地震波在傳導過程中,遇到不同的類型的媒介巖土層時,會反射不同的局部能量。根據這種情況,就可以利用地震波來對地層情況和類型進行判斷,從而了解地層的情況。在正常情況下,如果地震波碰到地層分界,或者斷層的情況,就會出現波阻抗變化的情況,從而出現相應反射波。技術人員只要在地面上設置接受設備,接收不同界面產生的反射波。通過這種方式就可以計算出地震時間剖面。同時研究反射波場的特點,也可以充分了解地層之下巖土層的分層結構,進而達到勘察地質的目的。
2工程案例簡介
為了更好地研究地震反射波法在工程勘察中應用,本文以A大橋工程為例,對該方法在工程中具體應用進行了分析。A大橋主要是有主橋和引橋兩個部分組成,全程長680米,其中主橋是2×200m的獨立塔疊合梁式斜拉橋。作為一項大型工程,大橋區域空間是非常廣闊的,周圍沒有相應的障礙物。因為天然水比較深的緣故,而且受潮位變動比較大,使得工程地質鉆探無法大面積的進行。因此,技術人員需要使用地震反射波法對工程區域內的風化巖面進行勘察,借助這種技術來了解該區域是否有斷層或者溶洞的情況。通過該技術應用可以知道,該地區地層分布主要是以海相沉積層、陸相沉積層為主。在野外進行數據搜集時,會對勘察結果造成影響。因此為了降低這方面的影響,技術人員在進行數據搜集時,應先進行一些野外搜集試驗。在這過程中,需要保證這些試驗包括勘察方法試驗、監測系統試驗和覆蓋次數試驗。在探測試驗開展初期,技術人員在震源的選擇上應選擇激震船,對于接收裝置的選擇可以選12道水上漂浮檢波設備。因為激震船所激發的能量是比較低的,無法很好穿透那些厚度比較大的覆蓋層。在這種情況下,就會導致探測信號比較弱的情況,不利于工程地質進行勘測。所以在探測試驗初期搜集到的數據是不太準確的,這時技術人員就可以使用路上地震反射波的方法進行探測,對應的設備還是使用SWS工程勘察以及相關的檢測儀,接收設備可以使用磁電式檢波儀器。根據工程施工現場實際情況,技術人員需要設置縱橫向測線,可以在大橋兩邊進行設置,每邊設置3條。在這過程中,技術人員要保證縱向測線的位置,要保證其處于大橋軸線的位置,同時距離兩邊的距離要大于25m。在對橫向線位置進行設置時,要保證其處于大橋主塔位置,并且要與大橋軸線保持垂直的狀態。地震反射波的檢測系統是使用多次覆蓋技術,這種技術能夠降低多次反射波所帶來的影響,從而提升數據信息的準確性。
3地震反射波法在工程勘察中具體應用
在該大橋工程建設中,地震反射波法所使用的檢測系統是12道接收的。在一邊設置6次引爆,對于炮點的設置,要按照橫排以及縱列的方式進行設置,同時相鄰炮點之間要留有一個道間距離。從大橋的實際情況來分析,每個炮點距離可以為20m,縱向測線上的炮點間距與道間距的距離都可以設置為5m。另外,對于采樣時間,技術人員也需要進行合理設計。在這個工程中,可以將每次間隔時間設置為0.3m/s。最后,技術人員需要對每一邊引爆6次覆蓋進行有效監測,可以設立相應監測系統。
4勘察資料的研究和處理
4.1勘察資料處理流程
由于地層情況比較復雜,在利用地震反射波法進行工程勘察時,搜集到的資料信息也是非常繁雜的。而這些數據信息對于后期工程建設具有重要的參考指導作用,所以做好數據信息的整理工作是非常關鍵的。為了保障這方面工作質量,技術人員需要根據工程實際情況,設計一個科學的處理流程。在具體工作流程中,主要包括了以下幾個方面,即預處理、剖面處理和一些其他相關的處理流程。其中預處理的工作內容,主要是對已經收集到的數據進行一個整理和歸納,以及對頻譜進行研究。在這過程中,技術人員還需要開展與共偏移道集有關的任務。剖面處理主要工作就是對共偏移道集進行一個自動校正,同時對速度進行研究,并且對小坡道間如何去噪也需要進行相應的研究。最后一個環節就是解釋處理,技術人員需要對不同的頻譜進行一定的比較和分析,同時對縱和橫剖面交點道也需要進行一定的修正。
4.2地質解釋以及資料處理
在對原始數據進行處理后,就可以從這些數據中獲得地震波反射時間的剖面圖。在這種情況下,技術人員就能夠從這些剖面圖中發現發射波組的特點。同時通過結合地區實際情況和鉆孔資料,就能夠對地質結構進行一個準確的檢測,并且對于構造的特點也能更加清晰明了。在對地質解釋剖面圖進行制作時,主要有以下幾個環節:首先,要對時間坡面的波組特點進行充分了解,在該工程中,覆蓋層、中等風化巖層等都會產生很強的反射波組,并且在狀態上是保持連續的。結合時間剖面的波組特點,可以看到基巖面下部分的發射波組與相軸是相互重合的,而且在間隔變化上也比較快。從這就可以看穿基巖內部具體結構,其中某個測線的具體剖面圖如圖2。其次是地質解釋坡面制作,通過時間剖面圖可以清晰反映工程反射界面的區域。在這過程中,技術人員需要對鉆孔信息一個有效的對比,以此來確認反射波雙程過程中,那些是有效波速,同時也可以對發射界面進行確認。
4.3勘察結果的研究
通過有效的分析和方法探究,可以知道該大橋工程在地質結構上包括了巖土分層和裂隙,同時結合地震發射波所勘察到的信息以及工程周邊地質鉆孔的信息資料,可以將工程內的巖土層分為四層,其中具體的有表面覆蓋層和中等風化巖層等。另外,借助地震發射波勘察,也可以發現地層結構存在著4個小斷層,并且存在著相應的分縫隙。為了更好地進行地質情況勘測,技術人員就需要對周邊鉆孔資料進行有效的劃分,并且認識到地震反射波在同相軸方面出現變化,是由花崗巖不均與風化導致的。除此之外,中等風化巖層中如果混有強風化巖,也會導致地震反射波同相軸發生變化,不利于工程良好開展。
5結論
綜上所述,在城市化進程不斷推動下,工程建設速度也變得更快。為了保證工程建設活動良好開展,工程項目人員需要對工程地質情況進行勘察。在具體操作中,工程管理人員需要對施工現場所有地質情況進行監測,并且判斷地層結構是否出現斷層、巖溶坍塌等情況。在對地震反射波法應用時,技術人員需要充分了解這種方法的適用范圍,同時通過多次覆蓋疊加的方式來更好地獲得地震反射波時間剖面圖。然后借助時間剖面圖來了解地層地質實際情況,為后期工程建設帶來保障。
參考文獻
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作者:鄭奮 單位:西安鐵路職業技術學院