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浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用【摘要】浅层地震反射波法已广泛应用于地质勘查中本文简要阐述了在工程勘察中的实际应用效果。【关键词】反射波法；工程勘查；基本原理1、浅层地质反射波法的基本原理地震反射波法是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的一种常用浅地层勘探方法。这种方法可以利用多种波作为有效波来进行探测也可以根据探测目的要求仅采用一种特定的波作为有效波。在这种方法中每一测点的波形记录都采用相同的偏移距激发和接收。在该偏移距处接收到的有效波具有较好的性噪比和分辨率能够反映出地质体沿垂直方向和水平方向的变化。浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时就会发生反射地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时其传播路径、振动强度和波形将随通过介质的结构和弹性性质的不同而变化根据接收到的反射波旅行时间和速度资料就能推断解释地层结构和地质构造的形态而根据反射波的振幅、频率、速度等参数则可以推断地层或岩石的性质从而达到地震勘探的目的。2、参数选择的基本原则2.1数据采集浅层地震勘探根据不同的地质环境和勘探要求使用时采用的方法不同应用的效果取决于野外工作参数（采样率、道间距、偏移距）的选择震源能量等。这些参数由野外试验工作来选定。1震源。在激发时对震源一般有两个要求：一是激发力要竖直向下；二是激发装置或药包与大地耦合要好。2检波器。接收设备（主要是检波器）除接触条件外它的埋置尽量达到最佳的耦合如果由于条件限制不能埋置在原设计点位时沿测线方向位移1∕10道间距内或垂直于测线方向的1∕5道间距内。3分辨率。为保证记录有效信号不畸变每个最短周期内至少要采集4个样值而且还要考虑记录长度问题因为不能选择过高的采样率以免点数太多出现仪器存储容量不够或增加不必要的勘探成本。4滤波器。工程数字地震仪一般均设有低通、高通、带通、全通等模拟滤波器。为提高地震记录的信噪比改善记录频谱中高、低频能量的不平衡状况可根据实际干扰波调查的结果选择合适的滤波器以压制干扰。5最佳接收段。为了有效地避开面波、声波、直达波和折射波对反射波的干扰可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段这种最佳接收地段又称为"最佳时窗"。反射波振幅随炮检距的增大而减小相位随炮检距的增大而基本保持不变。可见最佳时窗的选取关键在于选取接收排列的两个端点即选择偏移距和最大炮检距。根据经验确定即最大炮检距不应大于主要目的层埋深的1～1.5倍。6道间距。道间距的选取总原则是经过处理后能在地震剖面的相邻道上可靠地追踪波的同一相位并且不出现空间假频根据采样有：式中K*min为最短视波长；V*为波传播的视速度；f*max为波的最高视主频。7偏移距。偏移距选择由实验决定。下面是试验效果图分别记录了0m、5m、10m偏移距的单炮记录。从图1中清晰发现0m偏移距的反射波的振幅和相位相比10m偏移距的效果差受震源干扰大。综合比较10m偏移距的单炮记录图受干扰波影响较小反射波同相轴清晰连续因此选用10m偏移距会有更好的探测效果。图1偏移距单炮记录8覆盖次数。提高覆盖次数能够有效地提高记录的信噪比高对多次波的压制能力且对地震波的高频成分影响不大因此数据采集中要全面考虑记录的信噪比和勘探费用在满足具有较高记录信噪比的条件下应尽可能采用较低的覆盖次数。2.2数据处理地震资料数字处理是指用计算机对采集的原始资料进行以压制干扰、提高信噪比和分辨率、提取地震参数为目的的一整套处理方法和技术。它可为资料解释提供反映地下结构和岩性等的地震剖面和参数它主要包括数字滤波、速度分析、校正、叠加和偏移处理。3、工程实例3.1场区物理条件某工程勘查的地质目的是查明场区的第四系厚度及分层、场区的基岩起伏形态及风化程度、隐伏断层走向及发育规模、不良工程地质现象等。表1是各地层纵波的速度参数。由表1可见各地层之间存在明显的波阻抗差异和波速差异可形成反射界面具备了浅层地震反射的地球物理条件。3.2野外数据采集及数据处理本次施工采用48道工程地震仪用固有频率为40Hz的纵波检波器。根据勘探任务和地形条件依据参数选择的基本原则经过工区典型性试验本次浅层反射波法采用共深度点6次覆盖观测系统单边放炮方式。选择的工作参数为：偏移距10m道间距5m以模拟滤波全通方式进行记录采样率0.1ms记录长度204.8ms。采用锤击震源多次叠加的激发方式。工区测线布置横线六条纵线六条测线均匀布置在厂址区并穿越重点