论文部分内容阅读
摘要：地震反射波法是资源勘探和地质调查中最常使用的物探方法之一，近年来在工程勘察领域也得到了广泛的应用。不同于资源勘探中需要较大能量的震源对深层地质结构信息进行揭露，浅层地震反射波法主要依托人造小型震源对浅表层地质情况进行精准探测。
关键词：反射波法;地质工程;勘探
引言
地震反射波法是地质勘探中最常使用的物探方法之一，其在油气勘探、海洋调查、地质灾害勘察及工程勘察中被广泛应用。近年来随着数据采集密度、精度的提高，数据处理软件的发展完善，地震反射波法的勘探精度也不断提高能够精准的测量出地质界面的深度、形态等地质特征。区别于资源勘探中依托大能量震源对深层地质结构的揭露，浅层地震反射波法的震源能量一般较小，使用条件场地也更为灵活，因而在工程勘探中被广泛应用。
一、地震反射波法的工作机制
地震反射波法的工作原理主要是利用地震波在传导过程中，遇到不同的类型的媒介岩土层时，会反射不同的局部能量。根据这种情况，就可以利用地震波来对地层情况和類型进行判断，从而了解地层的情况。在正常情况下，如果地震波碰到地层分界，或者断层的情况，就会出现波阻抗变化的情况，从而出现相应反射波。技术人员只要在地面上设置接受设备，接收不同界面产生的反射波。通过这种方式就可以计算出地震时间剖面。同时研究反射波场的特点，也可以充分了解地层之下岩土层的分层结构，进而达到勘察地质的目的。
二、地震勘探的分类
现阶段被运用于地质工程勘探中的地震勘探方法有很多。依据波产生弹性介质的形变类型不同可以将地震勘探分为纵波勘探和横波勘探两种;根据不同勘探中波传播方式的区别，还可以将其分为反射波法、折射波法和透射波法，本文重点介绍反射波法的相关内容。根据工程勘探环境的不同，可以将其分为地面地震勘探、海洋地震勘探和地震测井三种。其中，纵波勘探和反射波法在地质工程勘探中运用的范围较广。
三、地震反射波法主要技术难点
现阶段，浅层地震反射波法被广泛运用于地质工程勘探中，但在运用过程中仍存在一些问题，反射波法运用的主要技术难点有以下几方面：1）浅层地震地质条件较差，使得激发和接收信息的条件复杂。2）个别特殊岩层的反射波难以准确判别，例如对于煤矿采用区的识别，反射波往往不是很明显，而且由于采空区形成与存在，其对地层结构的破坏较为明显，从而影响了地震资料的信噪率。
四、浅层地质反射波法勘探流程
（一）工作技术参数
数据收集采用德国DMT公司生产的summitⅱ地面层数字地震勘探系统，其主要技术指标如下：分布式观测系统、PC控制、适用于二维和三维观测的PC控制、用于二维测量的575台计算机信道控制、24位模型转换技术、高测量系统的具体参数有：24个单边接收、6个重叠观测系统、2 m间距（1m CDP网格）、10m偏移和2m炮距。我们用锤子敲了喷泉4到6个垂直叠加。采样间隔为0.25ms，记录长度为0.5s，SEG-2记录数据格式随整个磁带一起接收，检测器采用3根DX20-60Hz检测器导线。
（二）勘察资料处理流程
由于地层情况比较复杂，在利用地震反射波法进行工程勘察时，搜集到的资料信息也是非常繁杂的。而这些数据信息对于后期工程建设具有重要的参考指导作用，所以做好数据信息的整理工作是非常关键的。为了保障这方面工作质量，技术人员需要根据工程实际情况，设计一个科学的处理流程。在具体工作流程中，主要包括了以下几个方面，即预处理、剖面处理和一些其他相关的处理流程。其中预处理的工作内容，主要是对已经收集到的数据进行一个整理和归纳，以及对频谱进行研究。在这过程中，技术人员还需要开展与共偏移道集有关的任务。剖面处理主要工作就是对共偏移道集进行一个自动校正，同时对速度进行研究，并且对小坡道间如何去噪也需要进行相应的研究。最后一个环节就是解释处理，技术人员需要对不同的频谱进行一定的比较和分析，同时对纵和横剖面交点道也需要进行一定的修正。
（三）复杂地震记录反射波识别方法与处理方案
随着探矿工作的进展，工作人员必须识别反射波，由有关人员进行实地访问，审查该地区的历史地质档案，或使用多旋翼飞机对特定范围进行空中拍摄。组织和了解外部行业的地质状况是构建地质模型、计算和绘制地质模型的当前过程中的两个必要因素，然后通过比较原始地质模型中的信息和对地质构造反射波的更深入分析，对分析结果进行总体综合在确定反射波时，有关工作人员仍需考虑若干重要问题。对应人员在识别反射波时，不得将表层反射波视为目标地质层反射波;折射波之后的连续波不能视为目标地质层组的反射波;当目标地质层层间距较小时，较细地质层上下限之间的反射波应在时间短于波浪期时仔细区分;鼓励相关人员在确定目标地质层组反射波时将正时间曲线与时间曲线进行比较，从而进一步提高其确定目标地质层组反射波的准确性。
（四）地震反射波数据处理
在运用地震反射波法进行地质工程勘探过程中，还要注重对数据的处理。对数据进行处理和分析的主要目的在于保存相应的地震信息，对其进行分析的基础上明确地层结构等情况。首先是资料解释措施，在这个过程中主要通过人工和机器相结合的方式来实现资料解释工作。首先需要完成人工合成地质记录的制作工作，其中主要运用到钻孔资料，在明确人工合成地震记录的基础上进行与井旁地震时间剖面的对比工作，以此来明确地层位置。在开展资料解释工作的过程中需要运用到各种多源信息。
结论
浅层地震反射波法是工程勘探中的最常用的物探方法之一，其具有较高的精确性和良好的经济性。为了更加准确的判断出地面下地质结构体的产出情况，现场技术人员除了应对地震反射波法的使用流程有一个熟练的认识外，还应对地震反射波法的工作原理及其现实存在的局限有一个清晰的认识，技术人员需要充分了解这种方法的适用范围，探测时应通过多次覆盖叠加的方式来更好地获得地震反射波时间剖面图。借助时间剖面图对不同地质环境中的勘探数据作出合理的解译，为后期工程建设的开展提供可靠保障。
参考文献
[1]郭小平，赵思为.浅层地震反射波法在铁路工程勘察中的应用[J].路基工程，2020（05）：168-171.
[2]薛强强.浅层地震反射波在矿山工程勘察中的识别与应用[J].世界有色金属，2019（17）：129-130.
[3]彭超.浅层地震反射波法和高密度电法在石膏矿采空区勘察中的应用[J].工程地球物理学报，2019，16（04）：481-485.
[4]沈磊.浅层地震反射波法在水底隧道勘察中的应用[J].西部资源，2019（04）：167-168.
[5]吴双红，白艳娟，夏媛媛，等.活动断层地质勘探中的浅层反射波方法与层析成像[J].能源与环保，2019，040（004）：73-77.
关键词：反射波法;地质工程;勘探
引言
地震反射波法是地质勘探中最常使用的物探方法之一，其在油气勘探、海洋调查、地质灾害勘察及工程勘察中被广泛应用。近年来随着数据采集密度、精度的提高，数据处理软件的发展完善，地震反射波法的勘探精度也不断提高能够精准的测量出地质界面的深度、形态等地质特征。区别于资源勘探中依托大能量震源对深层地质结构的揭露，浅层地震反射波法的震源能量一般较小，使用条件场地也更为灵活，因而在工程勘探中被广泛应用。
一、地震反射波法的工作机制
地震反射波法的工作原理主要是利用地震波在传导过程中，遇到不同的类型的媒介岩土层时，会反射不同的局部能量。根据这种情况，就可以利用地震波来对地层情况和類型进行判断，从而了解地层的情况。在正常情况下，如果地震波碰到地层分界，或者断层的情况，就会出现波阻抗变化的情况，从而出现相应反射波。技术人员只要在地面上设置接受设备，接收不同界面产生的反射波。通过这种方式就可以计算出地震时间剖面。同时研究反射波场的特点，也可以充分了解地层之下岩土层的分层结构，进而达到勘察地质的目的。
二、地震勘探的分类
现阶段被运用于地质工程勘探中的地震勘探方法有很多。依据波产生弹性介质的形变类型不同可以将地震勘探分为纵波勘探和横波勘探两种;根据不同勘探中波传播方式的区别，还可以将其分为反射波法、折射波法和透射波法，本文重点介绍反射波法的相关内容。根据工程勘探环境的不同，可以将其分为地面地震勘探、海洋地震勘探和地震测井三种。其中，纵波勘探和反射波法在地质工程勘探中运用的范围较广。
三、地震反射波法主要技术难点
现阶段，浅层地震反射波法被广泛运用于地质工程勘探中，但在运用过程中仍存在一些问题，反射波法运用的主要技术难点有以下几方面：1）浅层地震地质条件较差，使得激发和接收信息的条件复杂。2）个别特殊岩层的反射波难以准确判别，例如对于煤矿采用区的识别，反射波往往不是很明显，而且由于采空区形成与存在，其对地层结构的破坏较为明显，从而影响了地震资料的信噪率。
四、浅层地质反射波法勘探流程
（一）工作技术参数
数据收集采用德国DMT公司生产的summitⅱ地面层数字地震勘探系统，其主要技术指标如下：分布式观测系统、PC控制、适用于二维和三维观测的PC控制、用于二维测量的575台计算机信道控制、24位模型转换技术、高测量系统的具体参数有：24个单边接收、6个重叠观测系统、2 m间距（1m CDP网格）、10m偏移和2m炮距。我们用锤子敲了喷泉4到6个垂直叠加。采样间隔为0.25ms，记录长度为0.5s，SEG-2记录数据格式随整个磁带一起接收，检测器采用3根DX20-60Hz检测器导线。
（二）勘察资料处理流程
由于地层情况比较复杂，在利用地震反射波法进行工程勘察时，搜集到的资料信息也是非常繁杂的。而这些数据信息对于后期工程建设具有重要的参考指导作用，所以做好数据信息的整理工作是非常关键的。为了保障这方面工作质量，技术人员需要根据工程实际情况，设计一个科学的处理流程。在具体工作流程中，主要包括了以下几个方面，即预处理、剖面处理和一些其他相关的处理流程。其中预处理的工作内容，主要是对已经收集到的数据进行一个整理和归纳，以及对频谱进行研究。在这过程中，技术人员还需要开展与共偏移道集有关的任务。剖面处理主要工作就是对共偏移道集进行一个自动校正，同时对速度进行研究，并且对小坡道间如何去噪也需要进行相应的研究。最后一个环节就是解释处理，技术人员需要对不同的频谱进行一定的比较和分析，同时对纵和横剖面交点道也需要进行一定的修正。
（三）复杂地震记录反射波识别方法与处理方案
随着探矿工作的进展，工作人员必须识别反射波，由有关人员进行实地访问，审查该地区的历史地质档案，或使用多旋翼飞机对特定范围进行空中拍摄。组织和了解外部行业的地质状况是构建地质模型、计算和绘制地质模型的当前过程中的两个必要因素，然后通过比较原始地质模型中的信息和对地质构造反射波的更深入分析，对分析结果进行总体综合在确定反射波时，有关工作人员仍需考虑若干重要问题。对应人员在识别反射波时，不得将表层反射波视为目标地质层反射波;折射波之后的连续波不能视为目标地质层组的反射波;当目标地质层层间距较小时，较细地质层上下限之间的反射波应在时间短于波浪期时仔细区分;鼓励相关人员在确定目标地质层组反射波时将正时间曲线与时间曲线进行比较，从而进一步提高其确定目标地质层组反射波的准确性。
（四）地震反射波数据处理
在运用地震反射波法进行地质工程勘探过程中，还要注重对数据的处理。对数据进行处理和分析的主要目的在于保存相应的地震信息，对其进行分析的基础上明确地层结构等情况。首先是资料解释措施，在这个过程中主要通过人工和机器相结合的方式来实现资料解释工作。首先需要完成人工合成地质记录的制作工作，其中主要运用到钻孔资料，在明确人工合成地震记录的基础上进行与井旁地震时间剖面的对比工作，以此来明确地层位置。在开展资料解释工作的过程中需要运用到各种多源信息。
结论
浅层地震反射波法是工程勘探中的最常用的物探方法之一，其具有较高的精确性和良好的经济性。为了更加准确的判断出地面下地质结构体的产出情况，现场技术人员除了应对地震反射波法的使用流程有一个熟练的认识外，还应对地震反射波法的工作原理及其现实存在的局限有一个清晰的认识，技术人员需要充分了解这种方法的适用范围，探测时应通过多次覆盖叠加的方式来更好地获得地震反射波时间剖面图。借助时间剖面图对不同地质环境中的勘探数据作出合理的解译，为后期工程建设的开展提供可靠保障。
参考文献
[1]郭小平，赵思为.浅层地震反射波法在铁路工程勘察中的应用[J].路基工程，2020（05）：168-171.
[2]薛强强.浅层地震反射波在矿山工程勘察中的识别与应用[J].世界有色金属，2019（17）：129-130.
[3]彭超.浅层地震反射波法和高密度电法在石膏矿采空区勘察中的应用[J].工程地球物理学报，2019，16（04）：481-485.
[4]沈磊.浅层地震反射波法在水底隧道勘察中的应用[J].西部资源，2019（04）：167-168.
[5]吴双红，白艳娟，夏媛媛，等.活动断层地质勘探中的浅层反射波方法与层析成像[J].能源与环保，2019，040（004）：73-77.