[发明专利]一种地下管廊探测方法

说明书

本发明涉及一种城市地下管廊探测方法，包括如下步骤：步骤1在城市地下管廊的待探测区域上方的地面上沿管廊走向均匀布置多个地震波采集装置组，地震波采集装置组中的每个地震波采集装置为采集区域一个采样点；步骤2采集每个采集区域各采集点的地震波采集装置组所接收的地震波信号；步骤3利用每个采集区域各采集点的地震波信号进行互相关计算；步骤4计算对应的经验格林函数；步骤5提取面波频散曲线；步骤6对频散曲线的基模和高阶模进行分解；步骤7得到相应的待探测区域的速度剖面图；步骤8确定管廊位置。本发明能简便高效的对城市地下管廊进行探测。

技术领域

本发明涉及工程地球物理勘探技术领域，具体涉及一种城市地下管廊探测方法。

背景技术

城市地下管廊是城市建设和发展的瓶颈，是现代化城市正常运行的基本保证。随着城市化进程的不断加快，在我国现使用的城市地下管廊中，不论是在管线材质、铺设手段、还是管线数量上都发生着翻天覆地的变化。由于地理因素和历史等原因，城市地下管廊“老”、“密”、“乱”的状况越来越严重，落后的管廊管理手段以及现有管廊探测技术和城市高速发展之间的矛盾也日益尖锐。而另一方面，在城市化高速发展的今天，城市管线探测的环境越来越苛刻。地面建筑物越来越多，地下设施越来越密集。空间、地面及地下的各类干扰多而严重，各类干扰体(源)形式多样。

常见的城市地下管廊探测方法包括电磁感应法、地质雷达法、瞬态瑞雷面波法、地震映像法、高密度电法等。但这些方法都存在着各自的缺点：电磁感应法和地质雷达法对金属管线探测效果较好，对非金属管线特别是现在广泛采用的PE管探测效果较差，瞬态瑞雷面波法和地震映像法容易受周边人为活动影响，高密度电法容易受地下环境影响，均难以获取较为准确的管廊位置信息，不能满足实际生产需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市地下管廊探测方法，该方法能简便高效的对城市地下管廊进行探测。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种城市地下管廊探测方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：根据已有的城市地下管廊信息，确定待探测城市地下管廊的走向方向，在城市地下管廊的待探测区域上方的地面上沿管廊走向均匀布置多个地震波采集装置组，每个地震波采集装置组的设置位置作为一个采集区域，每个地震波采集装置组中的多个地震波采集装置在地面上沿管廊走向的垂直方向均匀布置，地震波采集装置组中的每个地震波采集装置为采集区域一个采样点；

步骤2：开启地震波采集装置，采集每个采集区域各采集点的地震波采集装置组所接收的地震波信号；

步骤3：利用每个采集区域各采集点的地震波信号进行互相关计算，计算每个采集区域中一个最侧面采集点与第n个采集点之间的地震波互相关函数，具体公式如下：

其中，A₁(t)表示一个最侧面采集点的地震波信号，A_n(t)表示第n个采集点的地震波信号，n由一个最侧面采集点外的第二个采集点算起，N为A₁(t)和A_n(t)两个地震波信号的离散数据点的点数个数之和，m表示变数，表示将式中m从0取到N-1，然后求和，t表示时刻，地震波信号为离散信号，A₁(m)表示一个最侧面采集点地震波信号的第m个离散点的数值，A_n(m+t)表示第n个采集点地震波信号的第m+t个离散点的数值；

步骤4：利用步骤3中得到的地震波互相关函数，计算对应的经验格林函数，具体操作如下：

每个采集区域中一个最侧面采集点与第n个采集点之间的地震波互相关函数A_1n(t)、经验格林函数和真实格林函数G_1n(t)之间的关系表示为：