瑞雷波是一种由横波和纵波干涉产生的次生波。高频瑞雷波波长短，只能穿透地表附近很浅的地层；低频瑞雷波波长很长，能穿透较厚的地层。如果能得到从低频到高频的瑞雷波传播速度，再用数学方法进行数据处理，就可以了解地层构造情况。　　本文首先对瑞雷波勘探的原理及野外勘探的技术参数等作了相应阐述。为了对瑞雷波勘探技术进行理论研究，本文根据地震波波动理论用MATLAB软件进行瑞雷波正演程序编写并建立分层地质模型进行正演计算，观察了三种常见地质构造的情况下的瑞雷波频散曲线特征。由于瑞雷波频散曲线还受到横波波速、层厚度、密度和纵波速度这些参数的影响，因此本文还对频散曲线的敏感度做了分析，发现在各个影响因素中，横波波速对其影响最大，层厚度和密度对其影响稍小，而纵波速度对其影响最小，因而在反演过程中基本上可以不考虑纵波速度的影响。此外第一层的横波速度和层厚度以及最后一层的横波速度对基阶模式频散曲线的影响很大；整体上各影响因子仅对基阶模式频散曲线的低频部分影响较大，而对高阶模式频散曲线的所有频段都有不同程度的影响。其次，本文还采用遗传算法和模式搜索算法对基阶模式频散曲线进行了联合反演。反演结果表明，遗传算法仅仅能找到全局最优解，但是并不能找到精确解，而模式搜索算法在遗传算法的基础上对于三层模型可以找到精确解，对于四层及以上的模型，在仅反演横波速度这一种参数时可以得到精确解。最后，本文对此方法进行了工程应用，主要根据采集到的数据来反演地层的横波速度。结果表明，遗传算法和模式搜索算法的联合反演还是很有效的。因此，针对不同要求，采用不同的反演策略，可为实际工程提供有用的参考。