[发明专利]通过瑞雷波探测软黏土包的方法

说明书

本发明公开了一种通过瑞雷波探测软黏土包的方法，包括：根据各道检波器获得的时域信号，获得合适的道间距；从第一道符合所述适合的道间距的检波器开始，每次选取两道检波器计算频率域的相位差，根据所述频率域的相位差，获得每两道检波器的相速度‑深度频散曲线；根据所有检波器的相速度‑深度频散曲线，获得区域内的相速度热图，根据所述区域内的相速度热图，探测软黏土包。本发明能提高对吹填滨海滩涂软土地基的地层掌握，增加处理方案设计的针对性，减少静力触探，钻探工作量，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及地质探测领域。更具体地说，本发明涉及一种通过瑞雷波探测软黏土包的方法。

背景技术

瑞雷波是地震波中弹性面波的一种，沿自由表面传播，在近地表的浅部其质点的振动轨迹为逆时针的椭圆，椭圆的长短轴之比为3：2。基本特性有：

1、地层瑞雷波相速度与横波速度相近。可以利用瑞雷波的波速来求取横波波速，进而计算岩土层的各种力学参数；

2、振幅随深度按指数衰减，影响深度约为一个波长，其能量主要集中在半个波长范围内，故某个波长相速度基本上等于半个波长内各地层的横波相速度加权平均值；

3、瑞雷波在不均匀的介质中传播时发生频散现象。体波在传播过程中是以极化群的形式出现，不发生频散现象，这一特性是提取瑞雷波信号的先决条件。

在滨海区吹填造地过程中，吹填砂土中不可避免或裹挟高含水率的淤泥团。另外，在吹填砂层流动填筑过程中，会夹带滩涂下卧软土层中的淤泥。这部分淤泥团分布范围广，深度在吹填砂层下半部分，尺度大致在1.0-5.0米左右，厚度一般为1.0-2.0米。勘察过程中，不会对这类小尺度地层做详细分析，软基处理方案设计时也不会有针对性。但在后期施工监测中，若监测设备恰好埋设在此类团块中或其上方，当采用强夯类动力加固时，砂层中淤泥团块中的孔隙水压力不能迅速消散，势必会影响监测点处的局部沉降，致使数据异常。面对此类问题，探测定位吹填砂层中饱和软粘土包势在必行。

现有采用瑞雷波探测地质的方法中，只停留在岩石中空洞、土中夹层分布等的瑞雷波探测技术，还未见对砂层中饱和软粘土包探测技术公开。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种通过瑞雷波探测软黏土包的方法，包括：

S1、根据各道检波器获得的时域信号，获得合适的道间距；

S2、从第一道符合所述适合的道间距的检波器开始，每次选取两道检波器计算频率域的相位差，根据所述频率域的相位差，获得每两道检波器的相速度-深度频散曲线；

S3、根据所有检波器的相速度-深度频散曲线，获得区域内的相速度热图，根据所述区域内的相速度热图，探测软黏土包。

优选地，所述步骤S1之前还包括：

布置若干道处于一条直线上的检波器和静力触探点位，对所有检波器和静力触探点位进行编号，同时设置检波器的采样参数。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S1.1、获取各道检波器的时域信号，估算瑞雷波的相速度，对所述各道检波器的时域信号分别进行傅里叶变换，获得频域能量谱；

S1.2、从频域能量谱中选取对应振幅相对较大的频率段作为可靠频段；

S1.3、根据所述瑞雷波的相速度以及可靠频段，估算可靠的波长，根据道间距小于最小波长的原则，获得适合的道间距。

优选地，所述步骤S1.1中对所述各道检波器的时域信号分别进行傅里叶变换的步骤，还包括：获得瑞雷波的频率-相位数据。

优选地，所述步骤S2具体包括：