水上多道地震在佛山市某过江隧道勘察中的应用(2)
(1) 水底淤积层内(含淤泥、砂、圆砾等)岩性之间存在明显的波阻抗差异,当界面较稳定、连续时,可作为较好的地震波反射界面;
(2) 水底淤积层与基岩间波速及密度存在明显差异,两者之间波阻抗差异明显,故基岩面可作为良好的地震波反射界面;
(3) 若断层引起地层的竖向错动或存在断层破碎带,则地震时间剖面图将出现反射波组能量减弱、绕射波或同相轴的错动、不连续等异常特征。
表1 各地层纵波参数Table 1 P-wave parameter table of each layer序号 岩土名称 压缩波速(m/s)1淡水 1300 2 粉质黏土,粉质粘土 1500 3粉土 1580 4粉砂 1600 5细砂 1550 6圆砾 1900 7卵石 2200 8淤泥质粉土 1450 9 强风化泥质粉砂岩 2200 10 中风化泥质粉砂岩 3000 11 强风化砂岩 2500 12 中风化砂岩 3200 13 强风化泥岩 2300 14 中风化泥岩 3200 15 中风化玄武岩 4500
3 野外工作方法技术及质量评述
3.1 仪器设备及其技术指标和工作状态
根据勘察项目的内容和要求,本次水上多道地震勘探主要使用了以下设备和软件系统。所有的仪器设备均在计量检定周期之内。
3.1.1 多道地震仪
本次勘探采用的是Geode 数字化信号增强型浅层地震仪。该仪器是美国Geometrics 公司生产的,有相互独立的24 道地震信道,整机由内置工业级计算机控制。该仪器性能满足相关规范的要求。项目组在出工前、现场开工前、外业结束时的自检表明,仪器性能稳定、工作正常。
3.1.2 多道地震信号接收电缆
采用低频多道(24 道)漂浮电缆,由封装在特制透明塑料管中的压电晶体构成,主频60Hz,道距2m。每道采用多个传感器通过串联、并联组合而成。
3.1.3 水上地震震源
采用英国Applied Acousitics Engineering 公司生产的CSP-D2400J 可调电磁脉冲震源,该震源激发主频率200~1000Hz,发射间隔时间短,激发一致性好。
表2 多道地震数据采集工作参数Table 2 Working parameters of multi-channel seismic data acquisition序号 项 目 采集参数 备注1滤波通带 全通 1.75~20,000Hz 2地震仪采样间隔 0.125ms 3记录长度 512ms 4096 样点4震源能量 5000V 5偏移距 10.0~16.0m 6炮间隔/道间隔 2~4m/1m 7 震源、漂缆沉放深度 1.0m 8航速 1.5-2.5 节
3.2 地震反射法野外方法试验及工作参数选择
在开始采集生产数据之前进行了现场试验。试验内容包括震源能量、滤波通带、激发间隔时间、采样间隔、偏移距、记录长度、炮间距、航速等。根据测试结果选择最佳采集参数,见表2。
利用以上参数采集的原始地震记录波组连续、层位清晰、信噪比高。通过后续处理获得的时间剖面波组分明、层位清晰。这表明此次多道地震选择的采集参数是合理的,可取得很好的勘探效果。
3.3 测线测量、导航定位
RTK 接收机平面控制使用的是国家2000 坐标系,深度基准面采用85 国家高程系统,工作前需要进行坐标转换及校准工作。工作时,首先架设基站并使用移动台在所提供的四个控制点中的三个控制点位置接收差分信号并采集坐标,然后解算出了两个坐标系统之间的转换参数,再利用其他两个控制点坐标来进行校准,位置误差2cm,高程误差2cm,如不能保证精度则重复以上工作,直到达到要求为止。
在物探工作导航期间,移动台固定在船体右舷的中间位置,接收卫星信号,并将移动台与计算机主机连接,通过计算机导航软件可用于导航。正常工作后,导航计算机屏幕将显示船舶所在位置,设计测量线的位置,并根据船舶的航线绘制航迹图。
导航软件实时显示测量船的航迹和姿态,并提供船体距设计测量线的距离,以便操作员随时修改航线,以确保测量船沿着设计测量线航行。导航系统自动打包定位数据,导航参数和其他测量信息,并将它们作为原始数据存储在计算机的硬盘上。
3.4 物探野外工作方法技术
地震反射法采用拖拉式连续匀速航行和定时激发方式施工,接收电缆牵挂在船尾部向后延伸[9],现场工作场景见图3。在多通道地震采集过程中,物探测线使用GPS 导航和定位,探测船沿勘测线以均匀的速度航行。为确保完全覆盖设计测线,提前上线并推迟下线。在工作过程中,将打开浅层地震仪的噪声监测模式,并实时监测漂浮电缆,以确保电缆是直的或近似直的。及时记录野外工作班报表,并记录实时发生的异常情况。
图3 拖拉式连续测量工作照Fig.3 Photograph of drag-type continuous measurement
文章来源:《工程勘察》 网址: http://www.gckczz.cn/qikandaodu/2021/0519/597.html
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