隧道瑞利面波波場數(shù)值模擬研究.pdf

1、瑞利面波由于采集簡便，在地震波場中所占能量比例較大，并具有速度頻散等運動學(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)注主動源瑞利面波速度頻散特征（運動學(xué)特征），利用頻率-波數(shù)(F-K)變換，來提取速度頻散曲線，需要在觀測時布置一定數(shù)量的檢波器成為一個排列，并且勘探的深度與接收信號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能得到使用。
　　相位差法則可以有效突破這個瓶頸，利用較少的波場記錄，通過相關(guān)分析求得相位差進(jìn)而得到面波的頻散曲線，本論文就通過有限元數(shù)值模擬的手段對兩種方法在頻散曲線提取上，并針對掌子面前方存在低速層的地質(zhì)模型來做出對比進(jìn)行分析，來實現(xiàn)使用少量信號檢測器裝置以一個較短的排列方式來采集瑞利面波的方法的目的。
　　此外，當(dāng)瑞利面波傳播時候，粒子的運動是由相位差π/2的