隧道瑞利面波波場(chǎng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、瑞利面波由于采集簡(jiǎn)便，在地震波場(chǎng)中所占能量比例較大，并具有速度頻散等運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，而被應(yīng)用于各種地下調(diào)查領(lǐng)域。人工激發(fā)的瞬態(tài)瑞利面波法在工程中場(chǎng)地分層，巖溶洞穴分布勘查等方面使用廣泛。
　　傳統(tǒng)上，瑞利面波的研究和應(yīng)用更多得關(guān)注主動(dòng)源瑞利面波速度頻散特征（運(yùn)動(dòng)學(xué)特征），利用頻率-波數(shù)(F-K)變換，來(lái)提取速度頻散曲線，需要在觀測(cè)時(shí)布置一定數(shù)量的檢波器成為一個(gè)排列，并且勘探的深度與接收信號(hào)的排列尺度成正比關(guān)系。但是在隧道工程中，由于掌

2、子面尺寸的局限，以及安置檢波器難度較大，面波勘探的方法一直沒(méi)能得到使用。
　　相位差法則可以有效突破這個(gè)瓶頸，利用較少的波場(chǎng)記錄，通過(guò)相關(guān)分析求得相位差進(jìn)而得到面波的頻散曲線，本論文就通過(guò)有限元數(shù)值模擬的手段對(duì)兩種方法在頻散曲線提取上，并針對(duì)掌子面前方存在低速層的地質(zhì)模型來(lái)做出對(duì)比進(jìn)行分析，來(lái)實(shí)現(xiàn)使用少量信號(hào)檢測(cè)器裝置以一個(gè)較短的排列方式來(lái)采集瑞利面波的方法的目的。
　　此外，當(dāng)瑞利面波傳播時(shí)候，粒子的運(yùn)動(dòng)是由相位差π/2的