巖土物探在公路路基填方數(shù)量檢測中的應(yīng)用(二)

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2.2瑞雷面波法
    瑞雷面波是沿地面表層(一定深度)傳播的表面振動波,瑞雷面波具有頻散特性,即不同頻率(f)的瑞雷面波具有不同的穿透深度(h),其穿透深度約為1個波長(λ)。瞬態(tài)面波檢測:用重錘在地面(墊鐵板)激振,便會產(chǎn)生以振源為中心,具有豐富頻率成份并沿地表一定深度向四周傳播的瑞雷面波,通過在地面離振源一定距離(偏移距)埋設(shè)一組等間距的檢波器,經(jīng)電纜與面波儀連接接收瑞雷面波,并用面波處理專用軟件對其進行處理分析,從而可求得測試計算(段)點處每一頻率(fi)對應(yīng)的平均瑞雷面波速度(Vpi)及其對應(yīng)的探測深度(hi)。經(jīng)驗表明,一定頻率(fi)瑞雷面波的有效探測深度(hi)為其半波長(λi/2),即hi=VRi/(2fi)。激振頻率越高,其探測深度越淺;激振頻率越低,其探測深度越深。根據(jù)以上計算結(jié)果及半波長計算探測深度原則,可繪制打印瑞雷面波速度(VR)與其對應(yīng)探測深度(H)的VR-H曲線。瑞雷面波波速(VR)反映了其對應(yīng)探測深度土層介質(zhì)的物理性質(zhì),通過對探測巖土介質(zhì)進行一系列點的檢測計算,可繪制成VR-H剖面曲線,根據(jù)VR層速度的相近性及VR-H剖面曲線拐點的連續(xù)性,可對其進行速度分層,結(jié)合已有的地質(zhì)資料或綜合其它檢測方法可對其作出地質(zhì)解釋。
    本次瑞雷面波檢測使用的儀器是北京華水物探技術(shù)研究所生產(chǎn)的SWS-1型多功能面波儀,檢波器為重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的CDJ-Z10型垂直檢波器。其主要技術(shù)指標(biāo)如下:
    (1)SWS-1型多功能面波儀
    ①通道數(shù):12道或24道,可選;
    ②放大器:瞬時浮點放大器;
    ③前放增益:100倍(40dB);
    ④動態(tài)范圍:120dB;
    ⑤通頻帶:0.5~2000HZ;
    ⑥A/D轉(zhuǎn)換:20bit;
    ⑦采樣率:30μs(12道)~8ms(24道);
    ⑧采集點數(shù):每道512~8192個樣點;
    ⑨其它:內(nèi)置486計算機。
    (2)CDJ-Z10型垂直檢波器
    ①固有頻率:10±0.5HZ;
    ②靈敏度:0.28±5%V/cm/s;
    ③阻尼因數(shù):>0.5;
    ④相位一致性:<±1ms;
    ⑤諧波失真:<0.2%。