[发明专利]基于微动频散曲线和H/V曲线的地下不良地质体无损探测方法及应用

权利要求书

1.一种基于微动频散曲线和H/V曲线的地下不良地质体无损探测方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1：利用检波器结合地震仪按二维台阵方式采集多个测点的地表微震动信号，每个测点采集记录时间不少于10min；

步骤2：分别计算微动台阵中的Rayleigh面波相速度频散曲线、台阵中检波器各测点的H/V曲线及台阵几何平均H/V曲线；

步骤2具体计算流程如下：

流程1：采用高分辨率频率波数法提取地表微震动信号中垂直分量的Rayleigh面波相速度频散曲线；

流程2：计算微动台阵中检波器各测点的H/V曲线和台阵几何平均H/V曲线；

步骤3：用MATLAB程序将各测点的Rayleigh面波相速度频散曲线和台阵几何平均H/V曲线分别形成二维面波相速度或视速度等值线图和H/V曲线等值线图；其中，二维面波相速度或视速度等值线图的纵坐标采用频率或拟合的深度；

步骤4：根据二维面波相速度或视速度等值线图中的异常特征和H/V曲线等值线图的异常特征推断解释异常地质体。

2.根据权利要求1所述的基于微动频散曲线和H/V曲线的地下不良地质体无损探测方法，其特征在于：步骤1中二维台阵根据场地实际条件采用圆形台阵、内嵌三角形台阵、T形台阵、L形台阵、十字形台阵、U形台阵中的一种或者几种混合，采集时间在10-15min。

3.根据权利要求1所述的基于微动频散曲线和H/V曲线的地下不良地质体无损探测方法，其特征在于：流程1中对地表微震动信号进行预处理后，去除短时瞬态源的干扰强震动信号，将地表微震动信号划分为多个时间窗，用高分辨率频率波数法计算各个时间窗和不同频率对应的慢度，统计所有时间窗的慢度概率分布，舍弃误差大且明显偏离频散曲线形态的频散点，求出各个频率的慢度平均值，最终获取Rayleigh面波相速度频散曲线。

4.根据权利要求1所述的基于微动频散曲线和H/V曲线的地下不良地质体无损探测方法，其特征在于：流程2中台阵中检波器各测点的H/V曲线和台阵几何平均H/V曲线的形态分为5类，不同类型的H/V曲线形态反映了不同的地层结构，其分类依据为：

A类型：尖单峰，

曲线形态特征：一般对应二层介质结构，即较软的覆盖层下伏基岩，分层界面处的波阻抗差比较大；

B类型：缓单峰，

曲线形态特征：表示基岩界面有倾斜或接近基岩时有波阻抗值较接近的地层；

C类型：双峰，

曲线形态特征：表示在不同深度有二处波阻抗差比较大的地层；

D类型：前台阶型，

曲线形态特征：表示在波阻抗差相对较大的地层下方还有波阻抗差相对反映明显的地层；

E类型：后台阶型，

曲线形态特征：表示在波阻抗差相对较大的地层上方还有波阻抗差相对反映明显的地层。