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浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用研究

2020-11-04梁永恒

科学导报·学术 2020年86期
关键词:物探勘探测量

梁永恒

【摘  要】在工程建設过程中,做好勘察工作对于后期工程建设具有积极的作用。为了保证勘察工作的质量,很多建设部门都在工程建设中运用了地震反射波法,希望通过这种技术可以提高地质勘察的精准性。但是在实际中,由于外在条件限制,使得这种方法应用受到了一定的约束,无法很好地发挥其作用。因此,对这种方法具体应用进行探索是很有必要的,相关部门需要提高自身在这方面的重视程度,根据具体实际情况对这方面应用进行有效的探索。

【关键词】地震反射波法;在地质工程勘探中的应用研究

引言

顾名思义,地震勘探就是指人工激发所引起的弹性波利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是地球物理勘探中最重要、解决油气勘探问题最有效的一种方法。它是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段,在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面,也得到广泛应用。

1地震反射波法的工作机制

地震反射波法的工作原理主要是利用地震波在传导过程中,遇到不同的类型的媒介岩土层时,会反射不同的局部能量。根据这种情况,就可以利用地震波来对地层情况和类型进行判断,从而了解地层的情况。在正常情况下,如果地震波碰到地层分界,或者断层的情况,就会出现波阻抗变化的情况,从而出现相应反射波。技术人员只要在地面上设置接受设备,接收不同界面产生的反射波。通过这种方式就可以计算出地震时间剖面。同时研究反射波场的特点,也可以充分了解地层之下岩土层的分层结构,进而达到勘察地质的目的。

2地震反射波法的原理

地震反射波法是地质勘探工作中运用最为广泛的一种勘探方法,在运用过程中主要通过将多种波作为有效波的方法来开展探测工作。此外,还可以从探测的目的出发选择特定的波并将其作为有效波进行观测和研究。在这个过程中需要运用相同的偏移距激发和接受来完成测点波形的记录工作,在这种方法下接收到的有效波往往具备良好的性噪比和分辨率,通过分析相关参数就可以明确地下岩层的具体情况,其中主要包含地质体沿不同方向变化的具体情况。浅层地震反射波是地震勘探的主要方法。在地表向下完成地震波的激发工作,地震波在遇到不同分界面的时候会发生反射,在这个过程中需要运用地震勘探仪器对这些反射地震波进行记录。在推断地层结构等具体信息时,依据的原理如下:反射波在传播过程中,其传播途径和波形等都会发生变化,主要表现为随介质的不同结构等发生变化,在这个过程中主要收集地震波的反射速度,以此来获取地层结构的相关数据,此外在明确反射波频率和速度等基础上可以实现对地层和岩石性质的判断和推测,以此来实现地质勘探的目的。

3地震反射波法应用

3.1勘察资料处理流程

由于地层情况比较复杂,在利用地震反射波法进行工程勘察时,搜集到的资料信息也是非常繁杂的。而这些数据信息对于后期工程建设具有重要的参考指导作用,所以做好数据信息的整理工作是非常关键的。为了保障这方面工作质量,技术人员需要根据工程实际情况,设计一个科学的处理流程。在具体工作流程中,主要包括了以下几个方面,即预处理、剖面处理和一些其他相关的处理流程。其中预处理的工作内容,主要是对已经收集到的数据进行一个整理和归纳,以及对频谱进行研究。在这过程中,技术人员还需要开展与共偏移道集有关的任务。剖面处理主要工作就是对共偏移道集进行一个自动校正,同时对速度进行研究,并且对小坡道间如何去噪也需要进行相应的研究。最后一个环节就是解释处理,技术人员需要对不同的频谱进行一定的比较和分析,同时对纵和横剖面交点道也需要进行一定的修正。

3.2地震反射波法参数选择

1)需要明确对震源的要求,主要表现在对激发力和激发装置的要求。首先要求激发力在方向上要保持竖直向下,其次要保证激发装置和大地的耦合。2)对检波器的要求。除对检波器接触条件的要求之外还要保证埋置的科学性,在这个过程中需要保证埋置的耦合,如果存在一定的限制而影响了埋置的位置则需要进行位移。3)对分辨率的相关要求。为了保证信号的有效性和稳定性,对分辨率也有相关的要求。要求分辨率不可过高,避免因点数过多而使得勘探成本增加。为了保证有效信号记录工作顺利推进,在开展地质勘探的过程中需要将采集样值的频率保持在每周期4次。滤波器是工程数字地震仪的主要配置,运用滤波器的主要目的在于提高地震记录的信噪比,从而避免在记录过程中出现能量不平衡的问题。

4地震勘探技术的展望

4.1新技术发展会使物探测量精度更高,操作更便捷

GNSS全球导航系统定位技术的发展进步,相应地也促进了应用设备和使用软件的发展,内业和外业的一体化,使得数据处理、质量监控、方案设计、作业规划更加便利、直观;在集成GNSS现代化时,既考虑未来的新系统添加,又考虑已有系统的改进,在节省资金的基础上,方便了设备的更新换代;随导航系统的增加,信号跟踪技术的进步,GNSS设备可同时跟踪更多卫星,初始化和获得位置差分固定解速度更快,既提高了卫星定位的精度,又节省定位时间;数据压缩技术、信号保护延迟技术及融合惯导应用,在电台、GPRS等数据链断开时,通过数据传输延时、惯导的方向指向功能提高传输效率方便在密林地区测量定位;通信技术进步,使得通信信号能够覆盖更远更广阔范围、更隐秘的地区,而且数据的传输速度更快、纠错率更高,方便GNSS设备数据差分信号的传输、测量设备的远程控制,测量资料传输等作业,极大地改变物探测量的作业模式,提高测量的效益和精度。

4.2测绘新技术和物探新技术发展促进物探测量人员思想观念改变

随着通信技术快速发展,物探生产的各个环节会通过基础地理信息资料和各自位置共享,实现进一步融合,测量人员将不再是从事基础服务的物理点放样人员,要利用自己的专业知识主动参与到物探工作的各个层面,物理点的放样人员成为质检员和指导人员,计算员变成服务于整个物探工种作业的定位技术支持人员,另外,无桩号施工、节点检波器、无人机应用、远程生产指挥、资料采集等技术随GNSS定位和5G通信技术的发展,也将会促进物探测量工作服务方式发生彻底改变。

结束语

综上所述,在城市化进程不断推动下,工程建设速度也变得更快。为了保证工程建设活动良好开展,工程项目人员需要对工程地质情况进行勘察。在具体操作中,工程管理人员需要对施工现场所有地质情况进行监测,并且判断地层结构是否出现断层、岩溶坍塌等情况。在对地震反射波法应用时,技术人员需要充分了解这种方法的适用范围,同时通过多次覆盖叠加的方式来更好地获得地震反射波时间剖面图。然后借助时间剖面图来了解地层地质实际情况,为后期工程建设带来保障。

参考文献:

[1]张建恩,刘淑玲,马国团,龙梅.地震勘探测绘技术的现状及发展趋势[A].中国地球物理学会勘探地球物理委员会.2021:4.

[2]郑奋.浅层地震反射波法在工程勘察中的应用探究[J].科学技术创新,2021(24):136-137.

[3]范磊.浅层地震反射波法在地质工程勘探中的应用研究[J].华北自然资源,2021(04):42-43.

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