1、28福建建设科技20081No 12工程勘探与监测水域浅层地震反射波勘探数据处理及工程实例刘宏岳(福建省建筑设计研究院福州350001提要本文介绍了水域浅层地震反射波勘探技术的采集方法与数据特点,阐明了水域地震数据处理的一般流程,通过工程实例说明该方法的有效性和实用性。关键词工程物探水域地震反射数据处理多次波Ab s tra c t:The paper intr oduces the data gathering method and its p r operties in shall ow marine seis m ic reflecti on with the general data

2、p r o 2cessing fl ow chart be exp lained .The real p r oject exa mp le shows that the method is p ractical and effective in s olving the shall ow marine geotechnical p r oble m.Key wo rd s:engineering geophysical p r os pecting;marine;seis m ic reflecti on;data p r ocessing;multi p le wave 收稿日期:2008

3、01251前言近年来,随着国家对基础建设的投资不断加大,公路桥梁、港口码头、水库大坝等大型工程的建设日渐增多,此类项目的岩土工程勘察大部分在水域中进行,其工作难度比陆地要大的多,且具有钻探工期长、耗资大的特点。因此在水域勘察中采用工程物探成为一种较好的选择方法。本文介绍的水域水域浅层地震反射波勘探方法可以较好的探明水下地形、覆盖层分层、基岩面起伏及地质构造情况。具有速度快、效率高的优点,同时获得了较大的勘探深度。2方法简介水域浅层地震反射波勘探震源使用我院研制的船载式全自动大能量连续冲击震源,它具有如下特点:1、激发频率低,频带较宽,主频在100-800Hz;2、震源子波脉冲性好,后续余震小;

4、3、激发能量大且均匀。4、激发时间短,时间间隔为1s 。使用水上专用漂浮12道或24道电缆采集地震数据。仪器使用北京水电物探研究所的S W S 多功能面波仪。导航定位采用全球动态差分定位导航系统。采集时确定合适的偏移距,控制工作船的航速。3数据分析与特点311噪音分析水域地震数据的噪音一般包括随机噪音和规则噪音。随机噪音有工作船发电机、螺旋桨的噪音,波浪或水流对水听器冲击形成的噪音,此类噪音干扰虽然强度大但频率较低,一般可通过高通滤波达到良好的抑制。还有一类随机噪音是水听器碰倒水上漂流物、水草、或船侧引起的,在纪录中某一道或数道形成局部高幅值突起,一般不具有连续性,此类噪音可在原始记录或抽道纪

5、录中通过中值滤波达到良好效果。规则干扰噪音包括侧壁反射、直达波、圈闭在水层中传播的导波(在水浅时明显,以及水底多次波;在水域地震数据处理中,如何消除这些噪音,特别是规则干扰噪音,突出地层一次波反射能量,应该予以特别关注。312反射系数在浅层水域地震反射波勘探中,水底是强反射界面,入射波以不同的角度入射,水底介质的反射系数和透射系数是不同的,这在采集时应特别关注。根据Zoepp ritz 方程1,反射和透射能量分配与入射角及介质参数(纵波速度、横波速度、密度有关,图1、2表示不同水底介质参数时入射角与能量分配关系。从图中可看出,在液体-固体界面,当下层介质为淤泥时(V p 2=1300m /s,

6、V s 2=130m /s,p 2=116g/c m 3,反射系数和透射系数随入射角的变化较稳定,大部分能量可穿透到下层介质中,不形成转换S V 波,当下层介质为砂层时(V p2=1800m /s,V s 2=360m /s,p 2=210g/c m 3,入射角超过临界角时,反射系数接近1,透射系数变小,相位发生变化,出现转换S V 波。当下层介质为岩石时,反射系数和透射系数随入射角的增加逐渐变小,超过临界角时,反射能量与投射能量及转换S V 波的关系变得更复杂。由此可见观测系统的选择应考虑水底介质参数,当水浅且水底介质较硬时,应采用小偏移距。图1入射P波在介面处的反射与透射图2液体固体界面反

7、射、透射系数、相位变化与入射角的关系由图可见,在水底为松软介质(如淤泥时,在较大的入射角范围内,大部分的能量能够透射到下一层介质中,此时可用较大的偏移距;当水底介质为砂层时,在超过临界角时,波的能量分配变得复杂,并伴随着转换波的出现;当水底介质为岩石时能量分配变得更复杂,出现转换波和导波,导波在水浅时表现为复杂的波动特征,随着水深增加变化为简单的水底多次波。因此在水底为硬层时,应使用较小偏移距。(下转第33页施工技术福建建设科技20081No 1233竖向龙骨用50100方木双拼,并在双拼中间每隔1500mm 左右设置限位止水螺栓(止水片与螺栓应满焊严密,露头不宜太长以100mm 为宜,面层模

8、板经放样预留事先制作好(比两侧竖向龙骨之间的净距小10mm,两端各为5mm ,为了防止砼浇捣时面板中间拱起,在长短两边加设4060mm 和3040mm 的压骨,安装面层模板时下边缘应与竖向龙骨下边缘对齐,并用铁钉将两者联接钉牢。 图21-1竖向龙骨安装剖面 图32-2剖面图4面层模板示意313混凝土浇筑控制混凝土浇筑避免雨天施工,以确保屋面施工质量。如果在雨季施工要准备好防雨措施工具。木工安装完下一级模板(水平环向方向,泥水工可以斜屋面檐沟为起点,沿水平方向绕屋面依次浇捣,同时可在模板面上临时设置50cm 高的挡板避免浇筑时砼滑落。下一级水平环形砼振捣完成紧跟流水安装再上一级环形模板,采用逐级

9、向上安装,逐级环形浇筑的方法,依次由下往上循环进行,直至屋脊浇筑结束。严禁随意浇筑造成前后砼无法在初凝间闭合,应严格按照事先预定的施工顺序下料,若上下级砼无法在砼初凝前闭合应加入缓凝剂,区段内一次性连续浇筑完成。斜向长度超过215m 应使用可拆卸溜槽送料以方便施工。砼应随捣随振,屋面浇捣施工方必须有专人负责统一指挥协调,避免由于人员不足匆忙施工,而影响砼浇捣质量。314混凝土养护加强混凝土养护控制,特别是7天内的早期养护,考虑到斜屋面不保水,最好采取麻袋覆盖养护,保持混凝土表面湿润状态。养护期间不宜在屋面上作业,避免混凝土裂缝产生。4结语通过以上施工技术运用及重点部位质量把关,大大提高斜屋面砼

10、施工质量,提高屋面结构自防水能力,减少屋面渗水隐患,从而克服质量通病,为企业获得良好的社会效益。该工程多层楼斜屋面工程通过前一段时间雨季和台风考验后,经检查斜屋面基本无渗漏现象。实践证明,采用双层模板浇捣砼施工,能保证斜屋面施工质量,提高屋面结构自防水能力,提高业主满意度。参考文献1汤卫红1住宅工程渗漏水防治J 1建筑施工,2001,(2:12912王澜1住宅建筑斜屋面施工的质量保证措施J 1建筑施工,2001,(2(上接第28页313多次波 水域浅层地震数据处理难免都要碰到多次波问题,有水底多次波和层间多次波;水底多次波常叠加在地层反射波中,在水浅时,往往整张记录都有水底多次波,对于周期性的

11、水底多次波在叠前通过二步法反褶积,即尖脉冲反褶积和预测反褶积可较有效得到压制和衰减。4数据处理流程地震数据处理包括3个阶段:反褶积、叠加和偏移2,反褶积通过压缩地震子波提高时间分辨率,消除大量呜震,衰减多次波能量,叠加使得地层反射能量增强,有效降低噪音,提高信噪比,偏移使得绕射归位,反射同相轴回归真实位置。一般水域地震数据处理流程为:自动增益处理道均衡坏道剔除频谱分析滤波抽道集噪音处理反褶积滤波速度分析动校正C DP 迭加多次波消除偏移绘制彩色反射波时间剖面图3 。处理程序采用北京水电物探研究所的水域地震反射波数据处理系统以及作者自编的一些针对水域地震数据特点的专用程序。图3为单炮原始记录与与