我国山地居多,大量的工程在高山峡谷之中,高山峡谷区有大量松散堆积体,查清松散堆积体的分布情况对工程设计与安全保障有着重大意义。松散堆积体因其不规则的结构与分布,使传统的物探手段如电法、地质雷达等方法实施起来较为困难,而微动法具有不受场地环境条件限制、抗干扰能力强、适用范围广的特点,使微动法在探测此类堆积体时有着巨大的优势。微动探测技术是指在天然场源微动信号中提取瑞雷面波频散曲线信息,然后反演频散曲线来获取地层横波速结构的一种物探手段。影响微动结果准确性的主要因素有采集数据的质量、频散曲线提取的准确度以及频散曲线的准确反演。同时堆积体中往往会夹杂某些低速夹层或高速夹层,也给微动探测法的准确性带来了干扰,导致许多时候该方法存在较大的误差。针对微动法在探测松散堆积体时的要点及问题,本文基于广义反射-透射系数算法对面波频散曲线的影响因素做了正演分析,分析了松散堆积体的地质地球物理特征,并基于空间自相关法探究了微动法在探测松散堆积体时的盲区规律以及对微动法在实际项目中如何实现做了详细研究。本文主要的研究内容与成果如下:1.研究了层状介质中的面波及频散曲线的正演算法(广义反射-透射系数算法),分析了主频频率、层厚、密度、纵横波速度及横波速度对面波频散曲线的影响,并得出结论:层状介质中影响面波频散曲线最大的因素是横波速度,其次是地层厚度,而纵波速度、密度及主频频率对面波频散曲线影响较小。2.从成因的角度将松散堆积体分成了四类,并分析了工程中常见的三类松散堆积体的地质地球物理特征,并给出了相应的地质地球物理模型。3.本文对空间自相关法的空间自相关函数进行了详细推导,并利用空间自相关方法研究了松散堆积体的三种常见情况(上软下硬、含低速夹层以及含高速夹层)的面波频散曲线响应特征,并通过正演模型与实际相结合的方式探究了微动法在探测堆积体时低速夹层与高速夹层能否被查出的经验规律,认识如下:(1)上软下硬的标准模型:对于不同厚度的覆盖层,随着覆盖层厚度的增加,低频段的能量越不丰富,能量团的跨度在逐渐减小。(2)含低速夹层:当低速夹层的埋深/低速夹层的层厚>4.2时,测不出低速夹层,当低速夹层的埋深?低速夹层的层厚<4.2时,可以测出低速夹层。(3)含高速夹层:当高速夹层的埋深/高速夹层的层厚<2.7时,可以测出高速夹层,当高速夹层的埋深/高速夹层的>2.7时,则测不出高速夹层。4.本文从微动台阵的选取、现场观测、巴特沃斯滤波、提取频散曲线及遗传算法反演入手对微动法的实现过程做了研究,并应用在藏区某水电站库岸边坡探测之中,并将遗传算法反演出的地层结构与钻孔资料进行了比对,效果较为理想。