地下洞穴的瑞利面波波場特征有限元數值模擬研究.pdf

1、防空洞、涵管、動物洞穴、沖刷淘蝕坑、煤礦采空區(qū)、巖溶洞穴等物理力學性質有別于周圍介質的這一類地下洞穴在工程中已經成為比較棘手的地質病害，查找這一類地質病害對工程質量和安全有很重要的意義，實際工程中業(yè)也迫切需要比較經濟的物探方法查找這一類地質病害。瑞利面波勘探正是適應這一工程要求需要加強研究的物探方法之一。 本文把美國Kansas大學夏江海教授在實驗室模擬發(fā)現瑞利面波傳播過程中遇到局部非均勻體的散射特征做為研究方向向導，利用有限元

2、方法對瑞利面波波場特征進行數值模擬；通過對不同主頻震源下不同埋深和尺寸的洞穴模型進行數值模擬，總結了瑞利面波運動學特征和動力學特征的一些規(guī)律和成果。 這些規(guī)律成果主要包括： 1.模擬瑞利面波運動學特征，利用瑞利面波散射規(guī)律從地震記錄中攜帶的地質信息對地下局部非均勻地質體進行查找。通過對不同主頻震源下不同埋深和尺寸的洞穴模型模擬，總結了這一方法的適用范圍。 2.模擬瑞利面波動力學特征，驗證了空洞與瑞利面波頻散曲線上