物探-瑞利面波勘探 生产经营管理 经管营销.ppt

物探-瑞利面波勘探_生产经营管理_经管营销第四章
瑞利面波勘探
本章内容要点
了解瑞利波的波场特征
掌握面波勘探的基本原理
了解瑞利面波勘探的工作方法
掌握面波频散曲线的特征
了解资料处理过程及掌握解释方法
掌握面波勘探在工程方面的应用
瑞利波法的发展历程
1887年由英国学者Rayleigh在理论上确定
20世纪50年代发现R波的频散特征
60年代起计算机应用于R波的频散研究
70年代出现人工激发瞬态R波法勘探(美国)
80年代初出现稳态R波法勘探（日本）
87年起我国开始R波法的试验研究
表面波法的提出
传统岩土勘察的S波测试试验中需在地层中钻孔，并且在软弱土层中还应下套管和进行回填灌浆，工期较长，费用较高；
在浅部测点试验中，信号易受干扰；波传播路径复杂，致使测试结果不便应用；
另一方面，地震勘测中的折射波法和反射法虽然不需钻孔，但它们在测定S波速度时也有如下缺陷:
在地面上接收地层界面反射波或折射波，易受环境和R波的干扰，折射波法要求待测地层中波速沿深度递增，而软弱夹层往往又是工程勘测中的主要任务，显然此法不能满足这种要求。
瑞利波勘探的理论依据
在分层介质中R波具有频散特性
R波的波长不同，穿透深度也不同
R波的传播速度与S波的传播速度具相关性
R波法可解决的浅层地质问题
工程地质勘察—分层
地基加固处理效果评价
岩土物理力学参数原位测试
地下空洞及掩埋物探测
公路、机场跑道质量无损检测
饱和砂土层的液化判别
其它方面：基岩完整性评价、滑坡调查、堤坝危险性预测、桩基入土深度探测等
R波法与其它波动法的对比特点
浅层分辨率高----可确定厘米级裂隙；
不受地层波阻抗关系的影响。R波只要求地层有速度差异，波阻抗相同也能精确分辨；
建筑场地波速测试无需钻孔测试效率高，而且能够较可靠地测定浅层的波速。但R波法也存在试验场地较大，深层测试结果精度不如跨孔法等缺陷；
测试深度浅。
§4-1 瑞利波的波场特征
一、R波的传播速度
σ
VR/Vs
P、S、R波速与泊松比的关系
瑞利面波波速的3个特点：
（l）在相同介质中，纵波波速最快，横波次之，瑞利波最慢
（2）VR与Vs呈近似线性关系
（3）VR与频率 f 无关，表明在均匀介质中面波无频散现象。
二、R波质点的振动
R波质点位移方程：