TGP 206A型超前地质预报仪在富水隧洞工程中的应用

为保证青海德令哈地区蓄积峡引水发电隧道能够安全快速施工,在地震法(TGP 206A)地质超前预报方法基础上与地质编录方法相结合,通过反射波确定地质预报对不良地质条件的判断,预测掌子面后方不良地质体,并将预测结果与隧道实际开挖情况相比较验证地质预报的准确性。研究表明:在本工程中K4+865～K4+900处出现地震波强负反射,负反射强度越大,反射波的振幅和周期跨度越大,岩层性质越差。多种预报方法相结合可以让地质超前预报具有更好的效果并且通过地震波的负反射强度的研究可以更好地判断岩层的性质以及地下水,为后续研究提供可靠的理论研究依据。     

地质雷达在黄土隧道地质超前预报中的应用

通过对平定高速公路黄土隧道地质超前预报的成功案例,介绍了地质雷达在单一完整新黄土、裂隙发育及富含裂隙水泥岩等黄土隧道地质超前预报中反射波的分析方法,总结了地质雷达在黄土隧道地质超前预报中存在的问题,供同行们探讨、参考。     

平面电磁波在弱导电介质表面上的反射和透射

研究了平面电磁波以任意入射角入射到弱电介质界面上发生的反射和透射现象,得到了产生反射和透射现象情况下的相移和光波振幅强度以及反射系数的关系,并进一步研究了反射波、透射波的极化特性和反射系数、相移的变化规律.     

桩基低应变完整性测试的多次波分析

为了准确识别桩基低应变完整性测试中桩基缺陷的程度和深度．必须进一步研究速度信号中多次波的影响．利用反射波法成功地模拟出桩基动测中包含透射和多次反射波影响的速度曲线，可处理任意个不等距反射界面的情况．使得应力波在桩基中的传播规律有了进一步的认识；同时提出了相应的多次波反演新方法．可以反演包含透射和多次反射影响的速度波信号．该方法只需准确识别每次的第1个速度波．就可以准确识别桩基缺陷所对应界面的波阻抗变化规律及其对应深度．数值算例说明该方法是确实可行的．     

石英砂岩体的地质雷达波频谱特征

经过岩土体介质反射回的地质雷达波特征携带了所穿透的岩土体内部的相关信息,其中地质雷达波频谱主频值可以作为判断岩土体结构特征的一个定量指标. 以围岩为石英砂岩的公路隧道工程为依托,采用MALA地质雷达配100 MHz屏蔽天线,对隧道掌子面前方的石英砂岩体进行超前地质探测试验,分析典型的Ⅴ级、Ⅳ级和Ⅲ级石英砂岩围岩的雷达波形图图像特征和雷达波在岩体介质中传播的傅里叶频谱特征. 通过分析现场试验数据,得出岩体介质的雷达波主频值因自身结构特征和周边环境变化而在一定的敏感频率区间内的规律. 对比分析研究结果与工程开挖实际,表明通过分析超前地质探测获得的雷达波傅里叶频谱主频值特征来反演识别围岩结构特征是切实可行的.     

基于反射声波测井有限元方法的井旁裂缝分布特征

基于声波传播理论,利用声波有限元方法研究存在井旁裂缝情况下的反射波波形特征。以井眼为对称轴,对有声阻抗不连续界面的一侧进行二维轴对称有限元建模,分别建立井旁存在交叉裂缝和弧状裂缝的交叉裂缝反射界面计算模型和弧状裂缝反射界面有限元计算模型。通过对相同源距条件下不同接收点接收的波形数据进行处理,得到反射波波至时间等参数,进而判断出页岩储层井旁裂缝的分布规律。结果表明:反射波的波至时间随声源纵坐标变化而呈现的规律与井旁裂缝的形态表现出了很好的一致性,井旁存在交叉裂缝时,根据波至时间计算得到井旁裂缝倾角为10.13°和20.19°,与解析模型对比的误差率分别为1.31%和0.95%。井旁存在弧状裂缝时,由反射波波至时间得出反射界面的坐标,并与计算模型结果进行对比,得到裂缝中心位置与反射点坐标相对误差为1.70%。声波有限元方法可以有效地反演出井旁裂缝的位置和形态特征。     

工程USP方法在岩土结构及不良地质体检测中的应用

文章第一部分简述了工程VSP方法的优势潜力与主要技术难点，第二部分介绍了野外资料采集方法，第三部分为近地表工程地质勘测与岩土工程应用实例资料简介。工程VSP方法除具备现行PS测井的全部效能外，利用透射直达波和反射波信息及其内在联系，能够精细描述近地表工程探孔旁侧隐蔽构造现象的细节特征和地层关系，特别是将其用于探孔或洞室掘进工程前方岩土层弹性参数估算或不良地质体超前预测方面具有良好前景。因此，对于近地表工程地质勘探与岩土工程稳定性评价目标，工程VSP方法是值得推广应用的一种高分辨工程物探手段。     

介质界面极化电磁波的传播特性研究

利用电磁场边界条件得到极化波在界面的反射系数和透射系数,并进行数值计算和模拟.模拟结果表明,媒质的电容率与反射系数和透射系数关系密切,当透射媒质的电容率增大时,反射系数和折射系数一般会变小,反之则变大;对斜滑投射,垂直极化波和平行极化波均出现入射波全被反射的情况,且反射波与入射波相位相反.模拟结果还显示,无论是光密媒质还是光疏媒质,平行极化波均出现"无反射"现象,而垂直极化波则没有;垂直极化的反射系数和透射系数曲线是两条平行曲线.     

广角反射研究及高斯射线正演模拟分析

对广角反射的基本原理作了较为深入的研究 ,同时通过典型模型实例 ,采用高斯射线正演的分析方法 ,得到了一些重要的结论 :采用广角反射可以得到信噪比比常规方法高的地震信息 ,这对地震数据的处理十分有用 ;广角反射波信息出现在直达波以外 ,炮检距很大 ,但能量比非广角反射波能量高。对于深层高陡构造的地质体来说 ,采用常规方法一般不能得到深层高陡地质界面的反射信息 ,这时采用广角反射来采集数据特别实用     

西宁地区地质雷达探测地下管线试验研究

为了研究在西宁地区地质雷达探测地下管线的效果,文中开展了地质雷达探测不同类型和不同地下敷设深度管线的试验。通过敷设电缆、金属管、PVC管,调节设备参数设置,数据图像处理,对地质雷达探测结果进行参数、波幅、图像和介质干扰因素分析研究。结果表明:确定本次探测地层相对介电常数为7;地质雷达探测3种管线单列波最大波幅均大于正常值(7 500 mV);对电缆和金属管探测效果较理想,而对PVC管的探测效果较差;受介质干扰因素的影响,400 MHz中心频率地质雷达仅可探明埋深1.5 m以内的管线敷设。研究结果解释了介质干扰的影响机理,提供了一种判断管线埋深和部位的依据。     

隧道不良地质体的模型试验及检测信号频谱分析

隧道工程建设经常会遇到诸如溶洞、溶洞积水等不良地质情况,为确保隧道施工安全,普遍采用地质雷达探明掌子面前方是否存在不良地质体及含水情况,如何根据地质雷达波形及频谱特征进行解译显得尤为重要.利用可重复的砂槽,建立试验模型,模型中埋设空洞、空洞积水等典型不良情况,采用地质雷达对试验模型进行探测,获得不同地质条件的地质雷达检测数据,并对地质雷达数据进行频谱分析.结果表明:电磁波遇到不同地质时,地质雷达时间剖面图中出现明显振幅反射,但振幅衰减存在明显的差异性;随着介质的介电常数增大,地质雷达信号振幅衰减逐渐增大,但主振频率反而降低.模型试验成果为实际工程中对隧道掌子面前方不同地质情况的解译提供参考.     

基桩反射波法检测的应力波能量分配理论探讨

从能流密度、能通量的角度对基桩反射波法检测过程中应力波能量在桩身变阻抗界面上的入射、反射及透射的分配理论进行了假设理想条件下的探讨,为今后的进一步研究打下初步的基础.     

斯托克斯方法对弹性波的应用

本文将光学中的斯托克斯方法应用于弹性波在两种介质分界面上的反射和折射现象,求得了液体-液体分界面上P波和固体-固体分界面上SH波的反射系数和折射系数。还证明了两种固体分界面上弹性波的散射矩阵是幺正厄米矩阵。     

软塑状黏土溶洞的地质雷达响应特征

从地质雷达的基本原理出发,结合沙坝一号隧道DK22+267～DK22+292段软塑状黏土溶洞的探测实例,总结了双曲线波、阶梯状复合波、强反射波以及复合波条带区域等软塑状黏土溶洞的雷达图像响应特征,对其他类似工程地质条件下的超前地质预报技术有一定的指导意义.     

地应力各向异性致密砂岩地层声反射测井正演模拟

为研究地应力各向异性对偶极子声反射测井中井外地质构造处形成的反射波的影响,以致密砂岩为例,采用时域有限差分方法,结合混合完全匹配层(Hybrid-PML)吸收边界,利用地应力各向异性模型建立不同方位角反射界面的声反射测井模型,正演模拟研究各向同性和地应力各向异性致密砂岩地层中的正交偶极子声反射测井,通过对比反射波分析地应力各向异性对偶极子声反射测井的影响。结果表明:对于偶极反射波,地应力各向异性导致横波速度增大以及界面处反射系数减小,因此SV-SV反射波到时和幅度减小;在中短源距范围内,地应力各向异性也会导致SH-SH反射波到时和幅度的减小,但在长源距条件下,地应力各向异性地层存在的非均质性使得各向异性模型中SH-SH反射波的幅度与各向同性模型基本一致。可见,在地层剖面的偏移成像中,需要考虑地应力各向异性对偶极反射波的影响。     

负折射材料中电磁波的传播机理研究

该文从理论上研究了负折射材料表面的反射与透射特性,给出了归一化的反射透射功率与入射角之间的关系曲线.当入射波为垂直和（TE波）时,得到了发生负折射时的全内反射角随参数和材料折射率的变化关系.介质中的一个本征波透射到法线的另一侧,其功率流方向与传播的波矢方向相反.     

含周期裂纹的平板弯曲波反射与透射问题的研究

受损伤的固体中含有的微裂纹或微孔洞往往具有周期性,对含周期性缺陷的结构中弹性波分析是力学研究中的重要课题,它直接关系到结构的强度和使用寿命。目前对损伤固体中弹性波散射与透射研究结果主要是弹性动力学平面问题。本文基于弹性动力学理论,分析研究了含有横向周期裂纹的平板中弯曲波的反射与透射问题。给出含有横向周期裂纹的平板中弯曲波的反射波与透射波系数的数值结果。     

城市地下管线地质雷达勘探应用

本文简要介绍了城市地下管线无损探测中地质雷达勘探方法的应用,分析各类地下管线在地质雷达反射图上的反射特性,以及雷达反射信号滤波技巧.     

探地雷达岩溶高风险隧道中的应用

地质雷达是一种广泛用于地质探测的高频电磁脉冲波技术。针对某高速公路建设中岩溶隧道实际工程,阐述了在高风险岩溶隧道中地质雷达在探测不良地质体时的应用,分析了对裂隙、溶洞、富水体等不良地质体的典型雷达信号特征,有效保证了隧道安全,对类似条件下的隧道施工有一定指导意义。     

弹性波在压电介质摩擦接触界面上的反射与透射

讨论了弹性波在压电介质摩擦接触界面上的反射和透射问题．利用Fourier分析的方法，将非线性Coulomb摩擦接触边界波动问题化为奇异积分方程问题．利用迭代-修正的方法，确定了界面上滑移和粘着区域的分布范围，同时计算了面力、相对滑移速度等参量以及由于边界非线性而引起的反射和透射的高频谐波幅值，并讨论了它们随外加力-电荷载的变化规律．