1、折射波的现场工作方法与技术本节内容提要：本节内容提要：一、关于测线的设计：二、折射波的观测系统：1）单支时距曲线观测系统：2）相遇时距观测系统：3)追逐时距观测系统：4）双重相遇时距观测系统：三、折射波法现场工作中O1O2距离的选择：在折射波法的工程勘察中，除了要选择地质构造和区域地球物理场的条件外，选择合理的现场工作方法和较先进的资料解释方法，也是提高工程地震勘察精度的关键环节。与反射波法的工作程序相同，在完成生产任务地过程中，按主次先后、内外业结合以提高工作效率和保证记录质量。一、关于测线的设计：一、关于测线的设计：为了达到工程地震勘察的目的，把检波器按一定的排列方式布置在地表，预先测量好
2、的一条测线上（使用这条测线两端的经纬度，都能够把测线花在地质图上）。在这里我们介绍一些测线布置的原则、长度的计算方法。1)测线的布置原则：在工作区内布置测线、测网是施工前一项很重要的工作。测线的布置，要遵循三原则：a)主测线测线力求是直线，尽量避开较地形起伏、变化较大德地段，环境复杂的居民区和农田、河网的地表不均匀地段。b)主测线应尽量与预计的构造线的走向垂直，并尽量设置通过和连并钻孔、波速侧孔、和其它物探方法的资料，以利于地震剖面资料的分析、对比解释。（c)测线覆盖全测区，分布均匀、合理。测线的长短和测线的密度可按勘察的精度而定。若寻找地下空洞、构造、掩埋物等时，道间距和线间距都不能超过它们
3、的空间尺度。二、折射波的观测系统：二、折射波的观测系统：纵测线的折射波的观测系统，根据工区的地震地质条件、勘察精度及资料解释的要求，可有四种选择：单支时距、相遇时距、双重相遇时距、追逐时距观测系统。1）单支时距曲线观测系统：在O1点激发，第一个排列的长度应该等于炮间距O1O2长度的1/2得到一条时距曲线。移动排列，在O2 激发可以得到另外一条时距曲线。炮点不动再向前移动一个排列，再激发一次。在每个激发要激发两次。得到两条时距曲线，则一个激发点下的法线可由两个截距时间来确定，取两次的平均值精度会较高。这种方法，比较适合在界面平缓、埋藏较浅构造简单地地区工作。工作效率很高，精度也能满足需要。在初勘
4、阶段和高速公路、铁路路基勘察中经常使用。图右边的是综合平面图。图图 折射波单支观测系统折射波单支观测系统2）相遇时距观测系统：当界面埋藏深度、倾角或起伏较大时，使用单支时距观测系统就会造成较大偏差，必须改用相遇时距观测系统。这种观测系统是在排列的两端，O1O2各激发记录一次，得到两支相遇时距曲线.S1、S2，把它们画在同一张时距曲线图上，其中S1 对应了界面BE 的状态，而S2 是对应了界面AC的状态。其中BC 段是两支时距曲线的相遇公共段。可以说，S1 和S2着两 段时距曲线，是从不同方向、角度反应了同一段地质界面的状况。这样得到界面的信息会更全面、更可靠精度也会提高。使用相遇时距观测系统，
5、在实验阶段就应该对分界面的速度比和埋深都应该有所了解，才能设计合适地相遇时距观测系统。如果设计不当，则可能会出现时距曲线没有相遇段，或者相遇段太短而失败。在排列两端激发，得到的时距曲线记录可能不会相同，主要是检波器在不同方向上，对折射波的接收响应是不相同地。3)追逐时距观测系统：当相遇时距曲线没有或者相遇段很小时，或是需要了解弯曲界面是否出现透射波的干扰时，将使用追逐时距观测系统。这种观测系统，是在相遇观测系统的基础上进行的。在O1 激发后排列不移动，在测线相反方向的一定距离找到O2，在O2 激发一次并记录。这样就会构成图示的追逐时距曲线。追逐时距观测系统由两种主要用途。其一是补充近炮点的折射
6、波时距曲线的不足。其次可以判断弯曲界面是否出现穿透波。如果没有穿透波，则两次激发的两条时距曲线相互平行，否则时距曲线不平行，则表示界面产生了穿透现象。激发点O2 的/位置选择是十分重要的，在完成第一种任务时O1O2的距离一定要比盲区距离大，否则不能达到目的。在执行第二项时O1O2的长度不应该大于界面的埋藏深度。第二次激发的放药量应该大于第一次。否则，追加观测的记录质量不能得到保障。在折射波法的工程勘察中，除了要选择地质构造和区域地球物理场的条件外，选择合理的现场工作方法和较先进的资料解释方法，也是提高工程地震勘察精度的关键环节。当相遇时距曲线没有或者相遇段很小时，或是需要了解弯曲界面是否出现透
7、射波的干扰时，将使用追逐时距观测系统。测线实际长度和地形图量出来的距离，在地形平坦接近水平时，是大致相等，若地表面有一定坡度时，实际的测线长度要大于地形图量出来的长度。2、相遇观测系统的互换时间 T 有什么作用？这样就会构成图示的追逐时距曲线。二、折射波的观测系统：移动排列，在O2 激发可以得到另外一条时距曲线。在实际工作中S1、S2 互换时间T1应该是相等的。在30170m 是V1/V2 界面折射波的初至区，170米以外是V2/V3 界面的折射波的初至区。图右边的是综合平面图。这种方法，比较适合在界面平缓、埋藏较浅构造简单地地区工作。4）双重相遇时距观测系统：在三层以上、地质条件比较复杂的地
8、区工作，或者对一些地段的观测数据进行复核检查时，往往要使用双重观测系统。如图所示。这种观测系统是在相遇观测系统的基础上，又进行了两次追逐观测。进行双重相遇观测时，首先要在在O1、O2两点激发，得到两条相遇时距曲线S1、S2。整个排列不动，再O1、O2一定距离的O3、O4，增加药量各激发一次，再得到一组相遇时距曲线S3、S4。这种观测系统，实际上是相遇观测系统和追逐观测系统的组合。在实际工作中S1、S2 互换时间T1应该是相等的。而S3、S4 的互换时间大T2因为激发点相距太远，地质条件变化可能造成差异，但互换时间不应大于5ms 以上。O1O3、O2O4的距离的选择，要根据追踪的目的层和层速度而
9、定。一般应该和目的层的计算方法可以大致算出。这种方法的工作效率比较低，但可以利用追加观测的时距曲线平行的特点，将远处激发的时距曲线平移到近激发点的时距曲线上，从而弥补了近炮点激发造成时距曲线的不足。这样可以提高观测精度，也可以解决多层界面的复杂问题。三、折射波法现场工作中O1O2距离的选择：当测线长度确定后，排列长度，就是最后必须要确定的观测参数。测线实际长度和地形图量出来的距离，在地形平坦接近水平时，是大致相等，若地表面有一定坡度时，实际的测线长度要大于地形图量出来的长度。O1O2的长度与测线的比值，就是测线观测排列的次数测线观测排列的次数。测线长度要根据和地面的倾角进行校正的。并和勘察目的
10、层的深度、界面两侧的速度比速度都是密切相关的。O1O2的长度是怎样来确定的？在这里简单介绍三者的关系（测线长度、目的层的深度、速度）（1）O1O2的距离应该包括临界距离Xc。在单边观测系统时，O1O2 的长度应该等于X+Xc 。若是相遇观测时，为了在解释中能够较精确确定第二层介质的速度，要保证X（资料解释长度）必须有一定的长度。CXXXOO2212）相遇时距观测系统：这种观测系统，实际上是相遇观测系统和追逐观测系统的组合。2/3 ，则O1O2等于：在折射波法的工程勘察中，除了要选择地质构造和区域地球物理场的条件外，选择合理的现场工作方法和较先进的资料解释方法，也是提高工程地震勘察精度的关键环节
11、。这种方法，比较适合在界面平缓、埋藏较浅构造简单地地区工作。图右边的是综合平面图。2）相遇时距观测系统：二、折射波的观测系统：在初勘阶段和高速公路、铁路路基勘察中经常使用。a)主测线测线力求是直线，尽量避开较地形起伏、变化较大德地段，环境复杂的居民区和农田、河网的地表不均匀地段。在初勘阶段和高速公路、铁路路基勘察中经常使用。1、画出折射波现场工作的四种观测系统的类型？其次可以判断弯曲界面是否出现穿透波。为了在解释中能够较精确确定第二层介质的速度，要保证X（资料解释长度）必须有一定的长度。（2）再用公式估算O1O2长度时，还可以简略使用下式：而S3、S4 的互换时间大T2因为激发点相距太远，地质
12、条件变化可能造成差异，但互换时间不应大于5ms 以上。4）双重相遇时距观测系统：三、折射波法现场工作中O1O2距离的选择：（2）再用公式估算O1O2长度时，还可以简略使用下式：表给出了K=V1/V2 K分别等于：0.40 、0.45 、0.50 、0.55 、0.60 所对应于各种基岩埋藏深度h 和 Xc 、X 的对应数值表。(3)当界面水平多层介质时，O1O2长度的确定需要经过简单的分析和计算.现以三层介质模型为例。此时，可以把三层介质化成两层结构进行处理。可使用下述关系式：KKhXXXXC1142利用上式，由给定的V1、V2、h1、h2可以求取V2。然后以V2为两层结构的上层，下层的速度为
13、V3，埋藏深度为H的两层介质来讨论。用K=V2/V1的关系，可有：2212VhhVHKkhhVV1112132KKhh11VV2132、如图所示，试求折射波相遇观测的测线长度？（一）对于V1/V2 界面：（二）求第一、二层介质的平均速度V2mhXc3053.120800200080020002177.02.05010;4.020008002221VVhhKsmV/1500200077.0216815004500150045001022cX（三）从以上计算可知：在X=30 m 以内初至是直达波。在30170m 是V1/V2 界面折射波的初至区，170米以外是V2/V3 界面的折射波的初至区。若设解释长度占O1O2 长度的2/3 ，则O1O2等于：若设 则O1O2等于680米。mXX1120170232XX21 作业与思考题：作业与思考题：1、画出折射波现场工作的四种观测系统的类型？2、相遇观测系统的互换时间 T 有什么作用？3、双重连续观测系统的追加观测是如何确定炮间距？
