基于MSPAC法的微动探测应用研究
2021-10-25金俊俊赵思为
金俊俊,索 朗,赵思为,张 硕
(中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031)
1 引 言
环境噪声主要是由随机分布的不同类型的噪声源产生,包括体波、面波、散射波等共同组成的复杂波场,其中面波信号占据环境噪声中的大部分能量[1]。微动探测便是通过提取天然场源中的面波频散信息,研究地下地层速度结构。频散曲线提取是面波勘探的关键步骤,早期微动勘探面波频散曲线提取方法主要有FK法[2]、SPAC(Spatial Autocorrelation)法,由于SPAC法具有更好的稳定性,台站布置更为灵活,学者们对其法进行了深入的研究。Okada和Ling提出了ESPAC(Extended Spatial Autocorrelation)法,将SPAC法台站布设方式从传统的圆形扩展到嵌套三角形、直线形等更为灵活的排列方式,推动了微动技术在实际勘察领域的应用和发展。Ohori进一步对比了不同排列下ESPAC法和FK法应用效果,结果表明ESPAC法对不同类型排列方式均能够取得良好的效果,并且在低频段,比FK法具有更高的精度[3]。Asten等对比了嵌套三角形排列和圆形排列频散曲线提取效果,结果表明使用较少台站的嵌套三角形排列方式可以计算得到和圆形排列方式几乎一致的频散曲线,在成本方面具有较高的性价比[4]。Galiana等通过对ESPAC理论研究发现,仅利用两台台阵即可实现任意排列方式的数据采集,进一步提高了微动法野外条件的适应能力,降低了设备成本[5]。尽管线形排列方式野外布置简单,但不可避免会受到噪声源方位效应的影响, 为此,Cheng等提出了MAPS(Multichannel Analysis of Passive Surface Waves)方法[6],通过地震干涉和MASW(Multichannel Analysis of Surface Waves)生成虚拟炮集,之后利用相移法计算频散曲线,解决了噪声源方位效应的问题。……
