1.1
基本原理
瑞雷波是一种面波,它在介质的自由界面附近传播,其形成与传播直接与介
质的物理特性有关。在二维空间中,瑞雷波传播时,其介质的质点振动图像是逆时
针的椭圆形,椭圆的长轴垂直于自由界面,短轴与波的传播方向平行,长轴约为短
轴的 1.5 倍,在三维空间有同样的情形。瑞雷波就是靠这种形式的质点振动及质
点与质点间的相互影响传播的。由理论公式推导可知,瑞雷波传播的速度约为同
介质内横波速度的 0.92 倍。由此可知,瑞雷波的传播速度可以反映介质的物理
特性和存在状态。
研究证明:瑞雷波能力主要集中在地表下一个波长的范围内,而传播速度代
表着半个波长范围内介质震动的平均传播速度。因此,一般认为瑞雷波法的测试
深度为半个波长。而波长与速度及频率有如下关系:
设瑞雷波的传播速度为 V ,频率为 f ,则瑞雷波的波长λ 为:
=V /f
R R
当速度不变时,频率越低,测试深度就越大。
瑞雷波法是利用瑞雷波的上述运动学特征和动力性特征来进行工程地质检
测的物探方法。瑞雷波有三个与被测地层有关的主要特征:
A、在分层介质中,瑞雷波具有频散特性;
B、瑞雷波的波长不同,穿透深度也不同;
C、瑞雷波的传播速度与介质的物理力学性质,密切相关。
1.2
测试方法
瑞雷波检测方法一般分为瞬态法和稳态法两种。这两种方法的区别在于震源
不同。瞬态法是在激震时产生一定频率范围的瑞雷波,并以复波的形式传播;而
稳态法是在激震时产生相对单一频率的瑞雷波,并以单一频率波的形式传播。瞬
态瑞雷波法其工作原理见下图
1.3
记录评价
本次监测共获瑞雷波原始记录 108 个,其代表性记录见附图1~4。由原始记
录可见,施工现场参数选择恰当,记录完整清晰,干扰小,中低频成分丰富,客