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井地地震CT技术在岩溶勘察中的应用研究

作　者: 王玉海
导　师: 阎长虹
学　校: 南京大学
专　业: 地质工程
关键词: 井地地震CT 射线追踪网格剖分单元速度岩溶勘察南京地铁
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

井地地震CT勘测方法是一种井中地震观测技术,与传统地面地震勘测方法相比,该方法获得的地震资料具有更高的信噪比和分辨率,解译效果更直观。本文以南京地铁3号线滨江路站-五塘村站为研究载体,采用井地地震CT技术对路段的溶洞发育规模和位置进行探测解译分析。论文重点研究了井地地震CT数据采集和解译方法,针对目前井地地震CT勘探技术已有的解译方法提出了一种基于“单元速度”的解译方法,先将地质体进行了属性归类,如将地层概化为土体和岩体两层,再将整个勘测区域离散化,划分为有限个单元网格,根据射线追踪理论和实际勘测数据计算单元网格的速度,将单元网格速度值绘制成等值线图,根据等值线图上的速度差异来判断异常点,以此来判断溶洞的发育规模和位置。本文研究的主要成果及结论如下：(1)应用井地地震CT勘探技术确定岩溶大小和位置具有较高的可靠性。在井地地震CT数据解译中,当采集信号数据质量较好时,经过滤波处理后可以直接通过波形特征来判断岩溶异常点,但是对于溶洞的大小和具体位置的判断结果会存在一定的误差。(2)针对无法直接通过波形特征来判断异常点,以及通过波形判断带来的误差,可以运用本文提出的“单元速度法”来对数据进行处理,该方法简单易操作,且解译结果精度能够满足工作要求。(3)对于岩体中存在异常点的情况,在初至时间列表中也可以发现,只是不能判断出具体的异常类型,但可以作为对计算结果的验证。(4)井地地震CT勘探技术应用范围广泛,具有成本低、效率高、操作简单等优点,可以组合不同的振源激发方式与检波器型号来满足不同的工程勘察要求。文中根据场地情况确定的重锤激发方式与60Hz的三分量检波器能够满足工程勘察要求。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 本文研究的目的及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 研究的主要内容和思路  13-15
第二章井地地震CT基本理论  15-21
  2.1 地震勘探理论基础  15-18
    2.1.1 理想介质和粘弹性介质  15
    2.1.2 地震波动力学特征  15-18
  2.2 井地地震CT技术原理  18-21
    2.2.1 技术特点  19-20
    2.2.2 观测系统设计  20-21
第三章数据采集技术  21-25
  3.1 地震勘探分辨率  21-22
  3.2 地震勘探测线布置  22
  3.3 观测系统  22-23
  3.4 地震波的激发  23
  3.5 地震波的接收  23-24
  3.6 地震检波器的选择与安装  24-25
第四章数据处理及资料解译  25-32
  4.1 数据处理过程  25-28
    4.1.1 拾取初至时间  25-26
    4.1.2 建立初始模型进行网格剖分  26-27
    4.1.3 层速度计算  27-28
    4.1.4 绘制波速剖面等值线图  28
  4.2 数据资料解译  28-32
    4.2.1 地震波的干扰  29
    4.2.2 低速带的测定  29-30
    4.2.3 资料解译中波的对比方法  30-31
    4.2.4 地震解释中可能出现的各种假象  31-32
第五章井地地震CT技术在工程中的应用  32-50
  5.1 工程地质条件  32-34
    5.1.1 场地构造地质条件  33-34
    5.1.2 场地水文地质条件  34
  5.2 现场勘测工作设置  34-36
  5.3 勘测数据解译  36-48
    5.3.1 直接判断法  36-37
    5.3.2 单元速度法  37-48
  5.4 岩溶发育规律及建议  48-50
第六章结论与展望  50-52
  6.1 结论  50
  6.2 展望  50-52
参考文献  52-55
参加项目情况  55-56
致谢  56-57

井地地震CT技术在岩溶勘察中的应用研究

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