本文關(guān)鍵詞：高頻瑞雷波法正反演研究及其在工程場(chǎng)地勘查中的應(yīng)用　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 面波多道分析 快速矢量傳遞算法 波場(chǎng)模擬 疊加模式頻散曲線 模式識(shí)別

【摘要】：近地表剪切波速度是土木抗震設(shè)計(jì)、地震危險(xiǎn)系數(shù)分析、場(chǎng)地介質(zhì)抗剪切性質(zhì)等研究的重要基礎(chǔ)。因此,獲取近地表橫波速度信息是極為重要的。面波多道分析(Multi-channel Analysis of Surface Waves,簡(jiǎn)稱(chēng)MASW)是獲取垂向剪切波速度剖面的一種有效方法。面波多道分析主要利用高頻瑞雷波的大振幅特性提取近地表瑞雷波頻率-速度譜。然后按某種準(zhǔn)則從頻率-速度譜中拾取頻散曲線。最后進(jìn)行頻散曲線反演以獲取橫波速度剖面。本文針對(duì)面波多道分析在淺地表物性勘探方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究,本文研究?jī)?nèi)容如下:(1)利用快速矢量傳遞法計(jì)算四層遞增型地質(zhì)模型、四層含低速軟弱夾層地質(zhì)模型和含高速硬夾層地質(zhì)模型三種常見(jiàn)的地質(zhì)模型的多模式頻散曲線和疊加模式頻散曲線,并指出進(jìn)行疊加模式頻散曲線反演是可行的,可以有效避免模式混疊問(wèn)題;(2)利用交錯(cuò)網(wǎng)格高階有限差分對(duì)均勻半空間地質(zhì)模型、四層遞增型地質(zhì)模型、四層含低速軟弱夾層地質(zhì)模型、四層含高速硬夾層和四層遞增型橫向緩變地質(zhì)模型進(jìn)行瑞雷波數(shù)值模擬,并提取頻率-速度譜和疊加模式頻散曲線解析解進(jìn)行對(duì)照,并對(duì)瑞雷波數(shù)值模擬中具體的細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的討論;(3)討論了具有不同波速結(jié)構(gòu)的地質(zhì)模型的觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題,討論結(jié)果表明對(duì)于遞增型地質(zhì)模型,面波能量占優(yōu)的炮檢距最長(zhǎng),含低速軟弱夾層地質(zhì)模型次之,含高速硬夾層地質(zhì)模型最短,并對(duì)面波多道分析(MASW)的適用范圍和局限性進(jìn)行了討論;(4)比較τ-p變換、頻率分解法、高分辨率線性拉東變換(High Resolution Linear Radon Transform,簡(jiǎn)稱(chēng)HRLRT)獲取的頻率-速度譜的分辨率和頻散曲線提取解的精度。比較結(jié)果表明高分辨率線性拉東變換,獲得的瑞雷波頻率-速度譜分辨率最高,頻散曲線提取解精度最高;(5)引入確定性全局尋優(yōu)算法廣義模式識(shí)別(Generalized Pattern Search,簡(jiǎn)稱(chēng)GPS)對(duì)頻散曲線進(jìn)行反演,并對(duì)六層遞增型地質(zhì)模型、六層含低速軟弱夾層地質(zhì)模型和六層含高速硬夾層地質(zhì)模型的頻散曲線進(jìn)行反演,反演結(jié)果表明,GPS算法對(duì)于各種地質(zhì)模型都能高精度地重建;(6)最后,將本文采取的疊加模式頻散曲線反演應(yīng)用于吉林大學(xué)校園場(chǎng)地一組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),以產(chǎn)生一維橫波速度剖面;按照一維橫波速度剖面獲取方法,對(duì)某地兩條測(cè)線多組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲取多個(gè)一維橫波速度剖面,多個(gè)一維橫波速度剖面組合為一二維矩陣,二維矩陣經(jīng)插值光滑后,便可獲得二維橫波速度剖面。
[Abstract]:The near surface shear wave velocity is an important foundation for the research of civil seismic design, the analysis of seismic risk coefficient, and the anti shear properties of the medium. Therefore, it is very important to obtain the velocity information of the near surface shear wave. Surface wave multichannel analysis (Multi-channel Analysis of Surface Waves) is an effective method for obtaining vertical shear wave velocity profiles. The surface wave multichannel analysis mainly uses the large amplitude characteristics of high frequency Leibo to extract the frequency - velocity spectrum of the near surface surface Switzerland Leibo. Then the frequency dispersion curve is picked up from the frequency - velocity spectrum according to some criterion. Finally, the frequency dispersion curve is retrieved to obtain the transverse wave velocity profile. This paper studied the multichannel surface wave analysis applied in shallow surface physical exploration, the research contents of this paper are as follows: (1) calculation of four layer multi mode frequency increasing geological model and four layer with low velocity geological model and soft interlayer containing high speed hard interlayer geological model of three kinds of geological model and dispersion curve overlay mode dispersion curves using fast vector transfer method, and points out that the superposition mode dispersion curve inversion is feasible, can effectively avoid the mode mixing problem; (2) using high order staggered grid finite difference in homogeneous half space geological model, geological model, four layer increasing four layer with low velocity layer geological model, four layers and four layers with high speed hard interlayer increasing corrosion simulated horizontal Rui Leibo numerical geologic model, and extract the frequency spectrum and velocity superposition solution control mode frequency dispersion curve analysis, and the Swiss Leibo The specific details of the numerical simulation are discussed in detail; (3) discuss the observation system design problem with different geological model velocity structure, the result shows that the increasing of geological model, surface wave energy maximum offset is the longest, with low velocity layer geological model, including high speed hard interlayer the geological model of the shortest, and surface wave multichannel analysis (MASW) the scope and limitations are discussed; (4) comparison of tau -p transform, frequency decomposition method, high resolution linear Radon transform (High Resolution Linear Radon Transform, referred to as HRLRT) extraction solution accuracy resolution and dispersion curves obtained in frequency speed spectrum. The comparison results show that the high resolution linear Radon transform, frequency - Rui Leibo obtained the highest resolution of velocity spectrum, dispersion curve extraction solution of the highest accuracy; (5) introducing deterministic global optimization algorithm for generalized pattern recognition (Generalized Pattern Search, referred to as GPS) inversion of the dispersion curve, and the six layer six layer type geological increasing with low velocity model, geological model of weak interlayer and six layer with high speed hard interlayer geological model of dispersion curve inversion, the inversion results show that the GPS algorithm for various geological models are capable of high precision reconstruction; (6) the most, this paper will adopt the mode superposition frequency dispersion curve inversion applied to a set of measured data of Jilin University campus site, with the shear wave velocity profile generated according to the one-dimensional shear wave velocity profile; one-dimensional acquisition method, in two lines of multiple sets of measured data, obtaining a plurality of one-dimensional shear wave velocity profile, The velocity profiles of a number of one-dimensional transverse waves are combined into a two-dimensional matrix, and the two-dimensional transverse wave velocity profile can be obtained after the two-dimensional matrix is interpolated smooth.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P631.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳淑珍,劉懷林;基于τ-p變換的頻散曲線及其算法實(shí)現(xiàn)[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年01期

2 王運(yùn)生;王家映;郭玉松;耿瑜平;;實(shí)測(cè)面波頻散曲線計(jì)算方法研究與應(yīng)用實(shí)例[J];工程勘察;2004年06期

3 吳燕清;楊天春;;瑞利波頻散曲線的反演[J];煤炭學(xué)報(bào);2008年10期

4 劉明貴;瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)瑞利波法頻散曲線等價(jià)性研究[J];巖土力學(xué);2003年04期

5 趙敏;李才明;李大虎;藺佳斌;;多道瞬態(tài)面波頻散曲線提取方法[J];重慶與世界;2010年13期

6 喻明，蘭從慶;獲得地表面波頻散曲線的新方法[J];物探化探計(jì)算技術(shù);1994年03期

7 宋先海,肖柏勛,趙凌,張學(xué)強(qiáng),鄧世坤,朱培民;低速夾層上瑞雷波頻散曲線快速穩(wěn)定反演算法[J];勘察科學(xué)技術(shù);2003年06期

8 房立華;吳建平;;背景噪聲頻散曲線測(cè)定及其在華北地區(qū)的應(yīng)用[J];地震學(xué)報(bào);2009年05期

9 陳義群;劉江平;;多分量地震數(shù)據(jù)提取瑞雷面波頻散曲線研究[J];人民長(zhǎng)江;2013年19期

10 丁彥禮;單娜琳;;瑞利面波最大模頻散曲線的反演解釋方法[J];桂林工學(xué)院學(xué)報(bào);2007年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 邵廣周;李慶春;;聯(lián)合應(yīng)用τ-p變換法和相移法提取面波頻散曲線[A];陜西地球物理文集（十）--資源與災(zāi)害地球物理[C];2011年

2 王未來(lái);吳建平;房立華;;中國(guó)西南地區(qū)高精度面波層析成像研究[A];2014年中國(guó)地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)——專(zhuān)題6：巖石圈結(jié)構(gòu)與大陸動(dòng)力學(xué)論文集[C];2014年

3 龐玉;劉金喜;汪越勝;;壓電-壓磁層狀半空間中Lamb的傳播[A];北京力學(xué)會(huì)第13屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

4 張海瀾;王秀明;林偉軍;;井孔頻散曲線的奇異特征[A];2008年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

5 姚華建;肖翔;徐果明;;基于圖像處理的相速度頻散曲線自動(dòng)追蹤方法[A];2001年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十七屆年會(huì)論文集[C];2001年

6 魏繼祖;單娜琳;梁芳敏;;面波多階模態(tài)頻散曲線的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演問(wèn)題研究[A];中國(guó)地球物理·2009[C];2009年

7 成錦;韓慶邦;王俊;左漢鋒;李建;朱昌平;;孔道預(yù)應(yīng)力波紋管壓漿質(zhì)量仿真研究[A];第三屆上�！靼猜晫W(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

8 周陽(yáng);黃真萍;葉琪;張遠(yuǎn)帆;;瞬態(tài)瑞雷面波法研究及其在邊坡工程中的應(yīng)用[A];2010年全國(guó)工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨“工程地質(zhì)與海西建設(shè)”學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

9 李平;王椿鏞;許厚澤;陳運(yùn)泰;盧造勛;王飛;;中國(guó)東北及其鄰區(qū)三維S波速度結(jié)構(gòu)的面波層析成像[A];2000年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十六屆年會(huì)論文集[C];2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 李翠琳;基于非線性貝葉斯理論的多模態(tài)界面波頻散曲線反演研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2011年

2 劉雪峰;層狀介質(zhì)中瑞利面波多模式性質(zhì)及其在正反演中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

3 楊天春;瑞利波“之”字形頻散與道路結(jié)構(gòu)頻散曲線的正演研究[D];中南大學(xué);2004年

4 宋先海;基于模式識(shí)別算法的高頻瑞雷波頻散曲線非線性反演研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2008年

5 文成哲;微震空間自相關(guān)法在地下空間探測(cè)中的可行性研究[D];吉林大學(xué);2010年

6 汪利民;起伏地表三維高頻瑞雷面波傳播特性研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2013年

7 李晶;面波在地震波場(chǎng)中的特性研究及其應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2006年

8 呂炎;基于超聲顯微鏡系統(tǒng)的鍍層材料頻散曲線測(cè)量及彈性常數(shù)反演方法研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 蘇永帥;基于地脈動(dòng)反演硬夾層場(chǎng)地剪切波速[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 王恩報(bào);基于有限元法超聲波頻散曲線的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 張閔;表面波譜法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及地基土動(dòng)參數(shù)的反演[D];北京交通大學(xué);2016年

4 程楊;壓電超聲導(dǎo)波在層狀管道結(jié)構(gòu)中傳播特性研究[D];沈陽(yáng)建筑大學(xué);2015年

5 楊釗;基于頻散函數(shù)的瑞利波頻散曲線粒子群反演[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 韓飛;高頻瑞雷波法正反演研究及其在工程場(chǎng)地勘查中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2017年

7 萬(wàn)遠(yuǎn)收;瞬態(tài)瑞利波法頻散曲線的仿真研究[D];華中科技大學(xué);2013年

8 唐海兵;復(fù)雜公路路基瑞利波探測(cè)中的頻散曲線研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

9 陳艷艷;瑞雷波頻散曲線提取及快速反演分析應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 鄧樂(lè)翔;瑞雷波場(chǎng)正演模擬及頻散曲線的提取[D];長(zhǎng)安大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1344866