Phân tích đa kênh của sóng bề mặt

Geophysics - Tập 64 Số 3 - Trang 800-808 - 1999
Choon B. Park1, Richard D. Miller1, Jianghai Xia1
1Kansas Geological Survey, University of Kansas, 1930 Constant Avenue, Campus West, Lawrence, Kansas 66047-3726. Emails:

Tóm tắt

Các tính chất phụ thuộc vào tần số của sóng bề mặt loại Rayleigh có thể được sử dụng để hình ảnh hóa và đặc trưng hóa các lớp đất nông. Hầu hết các phân tích sóng bề mặt dựa vào việc tính toán chính xác tốc độ pha đối với sóng Rayleigh chế độ cơ bản di chuyển theo phương ngang, thu được bằng cách bước ra một cặp thu ở khoảng cách dựa trên chiều dài sóng trên mặt đất tính toán. Sự can thiệp của tiếng ồn sinh ra bởi nguồn đồng bộ ngăn cản độ tin cậy của tốc độ sóng cắt được xác định qua việc đảo ngược toàn bộ trường sóng. Giữa các sóng Rayleigh không phẳng, không phải chế độ cơ bản này (tiếng ồn) có sóng cơ thể, sóng bề mặt tán xạ và không sinh ra từ nguồn, cũng như sóng bề mặt chế độ cao hơn. Mức độ mà mỗi loại tiếng ồn này làm nhiễu đường phân tán và cuối cùng là hồ sơ tốc độ sóng cắt bị đảo ngược phụ thuộc vào tần số cũng như khoảng cách từ nguồn. Việc ghi âm đa kênh cho phép xác định và cách ly hiệu quả tiếng ồn theo sự đồng nhất cụ thể về thời gian đến và biên độ giữa các vết. Một lợi thế bổ sung là tốc độ và khả năng dư thừa của quy trình đo. Phân rã của một bản ghi đa kênh thành định dạng tần số - biến đổi theo thời gian, tương tự như một bản ghi Vibroseis không tương quan, cho phép phân tích và hiển thị mỗi thành phần tần số theo định dạng độc đáo và liên tục. Sự nhiễu tiếng ồn đồng bộ có thể được xem xét và tác động của nó được đánh giá cả trong không gian tần số và độ dịch chuyển. Việc tách riêng các thành phần tần số cho phép tối ưu hoá tỷ lệ S/N theo thời gian thực trong quá trình thu thập và các bước xử lý tiếp theo. Việc tách mỗi thành phần tần số của sóng trên mặt đất cho phép tính toán tốc độ pha chỉ bằng cách đo độ dốc tuyến tính của mỗi thành phần tần số. Các đoạn gián đoạn trong sự xuất hiện của sóng bề mặt đồng bộ, có thể quan sát được trên bản ghi đã phân rã, có thể được bù đắp trong quá trình thu thập và xử lý. Ghi âm đa kênh cho phép khảo sát một dải độ sâu rộng với sự dư thừa cao với một cấu hình thực địa duy nhất, và khả năng điều chỉnh độ dịch chuyển, giảm hiệu quả tiếng ồn ngẫu nhiên hoặc phi tuyến được đưa vào trong quá trình ghi. Một tập hợp shot đa kênh được phân rã thành một bản ghi tần số quét cho phép tạo ra nhanh chóng một đường phân tán chính xác. Độ chính xác của các đường phân tán xác định bằng phương pháp này được chứng minh thông qua việc so sánh thực địa với hồ sơ tốc độ sóng cắt đã bị đảo ngược ([Công thức: xem văn bản]) với hồ sơ trong lỗ khoan [Công thức: xem văn bản].

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Bullen, K. E., 1963, An introduction to the theory of seismology: Cambridge Univ. Press.

10.1190/1.1441915

Gucunski, N., and Woods, R. D., 1991, Instrumentation for SASW testing,inBhatia, S. K., and Blaney, G. W., Eds., Recent advances in instrumentation, data acquisition and testing in soil dynamics: Am. Soc. Civil Eng., 1–16.

Heukelom, W., and Foster, C. R., 1960, Dynamic testing of pavements: J. Soil Mechanics and Foundations Div.86, no. SM1, 1–28.

10.1190/1.1441746

10.1190/1.1441225

Moore, R. C., 1964, Paleoecological aspects of Kansas Pennsylvanian and Permian Cyclothems: Kansas Geol. Bull.169, no. 1, 287–380.

Nazarian, S., 1984, In situ determination of elastic moduli of soil deposits and pavement systems by spectral‐analysis‐of‐surface‐waves method: Ph.D. dissertation, Univ. of Texas, Austin.

Nazarian S., 1983, Transport. Res. Record, 930, 38

Park, C. B., Xia, J., and Miller, R. D., 1998a. Ground roll as a tool to image near‐surface anomaly: 68th Ann. Internat. Mtg., Soc. Expl. Geophys., Expanded Abstracts, 874–877.

1998b, Imaging dispersion curves of surface waves on multi‐channel record: 68th Ann. Internat. Mtg., Soc. Expl. Geophys., Expanded Abstracts, 1377–1380.

Richart, F. E., Hall, J. R., and Woods, R. D., 1970, Vibrations of soils and foundations: Prentice‐Hall, Inc.

Rix, G. J., and Leipski, E. A., 1991, Accuracy and resolution of surface wave inversion,inBhatia, S. K., and Blaney, G. W., Eds., Recent advances in instrumentation, data acquisition and testing in soil dynamics: Am. Soc. Civil Eng., 17–32.

Sheu J. C., 1988, Transportation Res. Record, 1196, 51

Stokoe, K. H., II, Wright, G. W., James, A. B., and Jose, M. R., 1994, Characterization of geotechnical sites by SASW method,inWoods, R. D., Ed., Geophysical characterization of sites: Oxford Publ.

10.1002/nag.1610120606

Waters, K. H., 1978, Reflection seismology: John Wiley & Sons, Inc.

10.1190/1.1444578

Yilmaz, O., 1987, Seismic data processing: Soc. of Expl. Geophys.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Geophysics

Tập 64 Số 3

800-808

Thông tin tác giả