[发明专利]一种排列内多点放炮公路隧道地震波多波勘探方法

说明书

本发明提供一种排列内多点放炮公路隧道地震波多波勘探方法，将原先位于排列外的震源激发点放置于接收测线排列内部等间距布置，使测区内不同位置地震射线相对均匀分布，利于后续层析成像反演；同时，缩短激发测线长度，有利于山区隧道复杂地形的观测系统展开，避免因横向距离不足导致追逐相遇观测系统勘探盲区增大的问题；排列内放炮可以有效地提高野外数据采集施工效率。

技术领域：

本发明属于公路隧道工程物探勘察领域，具体涉及一种排列内多点放炮公路隧道地震多波勘探方法。

背景技术：

公路工程的建设，地质勘察工作占据着首要而又重要的作用，而隧道由于其地形、构造的复杂性往往是勘察工作的重点和难点问题。在隧道开挖前需要提前查明进出口及浅埋段覆盖层厚度、岩体风化程度及风化界面等可能对工程施工带来危害的地质情况。

工程地质勘察往往使用调绘、钻探结合物探的模式进行，而调绘及钻探在复杂地质条件时不能准确反应地下空间地质情况，物探由于自身具有施工便捷、成本低廉、探测效率高等优势被广泛应用，其中地震波法由于具有对构造及岩性变化敏感的优势常用于公路隧道的勘察，一般使用反射波、折射波结合的方式对隧道基岩面进行探查，但施工时需要布设两次采集系统，且常规地震折射方法所采用相遇或追逐类观测系统需要在探测区域两侧外延震源激发点，使得山地复杂地形区域的勘探工作开展较为麻烦，且t₀时差法等处理方式使用包络面画弧的形式确定基岩面深度，对界面的起伏不均匀性、复杂地下介质及岩层各向异性处理效果不佳。

基于此，探索一种一次采集、施工便捷、数据量冗余的精细勘探方法十分必要。地震多波勘探具有一次采集、多类型地震波共同反演的优势，成为当下研究热门，且层析成像反演技术可以有效解决岩石、构造各向异性及精细探查的需求。在公路隧道的勘探过程中，将原有的相遇追逐折射观测系统排列外施工炮点布置进入采集排列内部，等间距设置5个震源激发点，同时利用单炮记录内接收到的直达地震波和折射地震波，基于层析成像反演技术进行反演，可以有效反应浅层介质波速和目标层位各向波速变化情况。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种排列内多点放炮公路隧道地震多波勘探方法，能够有效减少隧道地震折射野外施工测线的长度、实现数据的高效采集、高分辨率反演，处理结果易于解释。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种排列内多点放炮公路隧道地震多波勘探方法,具体步骤为：

步骤一：在隧道轴线位置布置接收测线，建立地震波观测系统；

步骤二：在观测系统排列内布设震源，在不同震源点依次激发宽频、多振型地震波，并通过采集大线传输至地震仪器，获取不同振型、到时地震波信号；

步骤三：根据到时及相位信息依次拾取单炮记录内地震首波初至时间；

步骤四：建立测区初始速度模型，剖分反演计算网格，层析反演计算；

步骤五：得出反演结果，结合钻孔地质资料，数据成果解释。

本发明的进一步技术：

优选的，步骤一中接收测线的布置，选用24道100Hz高频检波器按相同道间距Δx线性排列，距离地震仪器由近至远依次记为R_n (n＝1,2,…,24)，排列方向垂直于隧道轴线方向，且隧道轴线位于 R12～R13中点位置，检波器布设位置地表松散土层清理，保证检波器与密实土层耦合；其中Δx选用2～5m，由目标层位深度和折射地震勘探首波波速共同决定，根据实际布设情况，记录现场检波器接收位置高程H。