JGJT143-2017 多道瞬态面波勘察技术规程.pdf

中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1505号住房城乡建设部关于发布行业标准多道瞬态面波勘察技术规程的公告现批准多道瞬态面波勘察技术规程为行业标准，编号为JGJ/T 143-2017，自2017年9月1日起实施。原多道瞬态面波勘察技术规程)JGJ/T 143-2004同时废止。本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2017年3月23日3 前言根据住房和城乡建设部关于印发(2014年工程建设标准规范制订、修订计划的通知(建标2013J169号)的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订了本规程。本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.仪器设备与处理软件;5.现场采集;6.资料处理和解释;7.成果报告。本规程修订的主要技术内容是:1.修订了采集仪器的电气参数指标，增加了仪器自检功能的要求;2.增加了处理软件中对剖面处理的要求;3.补充了数据处理和解释的内容;4.修订了成果报告应提供的内容;5.对原仪器设备与处理软件和现场采集两章中的重复内容进行了合并调整。本规程由住房和城乡建设部负责管理，由北京市水电物探研究所负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送北京市水电物探研究所(地址:北京市东城区东中街58号美惠大厦A902，邮政编码:100027)。4 本规程主编单位:北京市水电物探研究所本规程参编单位:福建省建筑设计研究院中航勘察设计研究院有限公司建设综合勘察研究设计院有限公司中交第一公路勘察设计研究院有限公司北京市水利规划设计研究院广西地球物理勘察院目次1 总则.1 2 术语和符号.2 2.1 术语.2 2.2 符号.3 3 基本规定.5 4 仪器设备与处理软件.64.1 仪器设备.6 4.2 处理软件.6 5 现场采集85.1 一般规定.8 5.2 现场试验.8 5.3 测线、排列的布设.9 5.4 采集要求.10 5.5 采集记录质量评价.11 6 资料处理和解释.13 6.1 资料整理.13 6.2 数据处理.13 6.3 分析解释.14 7 成果报告m本规程用词说明.17 附:条文说明.19 6 Contents 1 General Provisions.1 2 T erms and Symbols.2 2.1 Terr丑522.2 Symbols 3 3 Basic Requirements.5 4 Instrumentation and Software.6 4.1 Instrumentation6 4.2 Software6 5 Field Acquisition.8 5.1 General Requirements8 5.2 Field Test 8 5.3 Line、ArrayLayout.9 5.4 Acquisition Requirements 10 5.5 Record Quality Assessment 11 6 Data Processing and Interpretation.13 6.1 Data Collating 13 6.2 Data Processing13 6.3 Analysis and Interpretation14 7 Result Report.16 Explanation of Wording in This Specification.17 Addition:Explanation of Provisions.19 7 2 术语和符号2.1术语2.1.1 面波surface wave 沿介质自由表面传播的波，称为表面波，简称面波。2.1.2 剪切波shear wave 波的传播方向与介质质点的振动方向垂直的波，又称横波、S波。2.1.3 压缩波compresslOn wave 波的传播方向与介质质点的振动方向一致的波。又称纵波、疏密波、P波。2.1.4 基阶面波first-mode surface wave 多个传播模态中以第一阶振型传播，在各阶振型中速度最低的面波。2.1.5 高阶面波higher-mode surface wave 多个传播模态中以高阶振型传播的面波。2.1.6 面波频散frequency dispersion of surface wave 面波各频率组分具有不同的传播速度的现象。2.1.7 频散曲线dispersion curve 频散波的波长与波速间关系的曲线。2.1.8 基阶面波的频散dispersion of first-mode surface wave 基阶面波各频率成分具有不同的传播速度的现象。2.1.9 多道瞬态面波勘察multi-channel transient surface wave in V臼tlgatton利用瞬态震源，采集多通道面波进行工程勘察的一种方法。2.1.10 面波速度surface wave velocity 面波在介质中传播的平均相速度。2 4 H 深度;K 波数;Vp 压缩波波速;VR 地层面波波速，也称瑞利波波速;VS-剪切波波速;r;s一面波和剪切波波速换算系数，与泊松比有关;一-波长;f一泊松比;p一质量密度。3基本规定3.0.1 采用多道瞬态面波进行勘察前，应收集相关资料，并应包括下列主要内容:1 多道瞬态面波勘察任务委托书或勘察要求说明文件等;2 已有场地工程勘察资料;3 场地建筑物、构筑物的平面图等资料;4 场地及其邻近的干扰震源调查资料。3.0.2 采用多道瞬态面波进行勘察前，应制定勘察方案，并应包括下列主要内容:1 勘察目的及要求，勘察范围及工作量等;2 勘察场地的地球物理条件;3 勘察内容、方法和测点、测线布置图;4 采用的相关仪器设备;5 采用的数据处理方法;6 勘察工期、安全、质量保证及环境保护措施等;7 勘察成果报告的要求及提交时间。3.0.3 采用多道瞬态面波勘察方法，采集的地震波记录道不应少于12个通道。3.0.4 现场勘察时，仪器主机设备应有防风砂、防雨雪、防晒和防摔等保护措施。3.0.5 多道瞬态面波成果的综合分析与评价，宜与其他工程勘察方法相结合。3.0.6 多道瞬态面波勘察工作应编制勘察成果报告。5 4 仪器设备与处理软件4.1仪器设备4.1.1 多道瞬态面波采集仪器应符合下列规定:1 仪器放大器的通道数不应少于12通道;2 仪器放大器的通频带应满足采集面波频率范围的要求，宜为O.5Hz4.0 x103 Hz;3 仪器放大器各通道的幅值偏差不应大于5%，相位时差不应大于所用采样时间间隔的一半;4 仪器采样时间间隔应满足不同面波周期的时间分辨，在最小周期内应采样C48)点;仪器采样时间长度应满足最大源检距采集完面波最大周期的需要;5 仪器动态范围不应低于120dB，模数转换CAjD)的位数不宜小于20位;6 仪器应具有频响与幅度一致性的自检功能。4.1.2 多道瞬态面波检波器应符合下列规定:1 应采用竖直方向的速度型检波器;2 检波器的固有频率应满足采集最大面波周期的需要，宜采用不高于4.0Hz的低频检波器;3 同一排列检波器之间的固有频率差不应大于O.lHz，灵敏度和阻尼系数差不应大于5%;4 同一排列检波器的幅值差不应大于5%，相位时差不应大于所用采样时间间隔的一半;5 检波器应具有方便竖直安置的部件。4.2处理软件4.2.1 多道瞬态面波处理软件主要功能应包括:选用基阶面波6 生成频散曲线;进行频散曲线分层，反演计算剪切波波速和确定地层厚度;利用测线上的频散曲线生成速度剖面彩色图，绘制等速度图或岩土分层解释图。4.2.2 多道瞬态面波勘探点处理软件应具有F列功能:1 检查与改正采集参数，正确组合拼接采集文件，批量显示采集记录，分辨记录中的坏道与处理等功能;2 识别和剔除干扰波的功能;3 识别和利用基阶面波的功能;4 提取面波频散曲线的功能;5 正反演功能，在速度递增及近水平层状地层条件下应能准确反演地层剪切波波速和层厚;6 分频滤波和检查各分频段面波发育及信噪比的功能;7 对比分析频散由线的功能，供研究不同测点的速度变化或对比同一测点的处理结果。4.2.3 多道瞬态面波勘探剖面处理软件宜具有下列功能:1 能同时调人不少于3个测点的频散曲线，并自动进行拟速度计算;2 编辑测点坐标和成图比例，生成速度成果图;3 具有自动绘制速度等值线的功能;4 具有图例填充功能。4.2.4 多道瞬态面波速度处理成图的文件格式，应采用计算机通用格式，便于报告编写中调用。7 5现场采集5.1一般规定5.1.1 多道瞬态面波排列布置应符合下列要求:1 采用线性等道间距排列方式，震源在排列的延长线上;2 道间距应小于最小探测深度所需波长的二分之一;3 偏移距的大小应满足勘探深度的要求;4 排列长度应大于预期面波最大波长的一半;5 排列的中点应为面波勘探点。5.1.2 多道瞬态面波激发震源应符合下列规定:1 震游、频率与能量的选择应根据勘探深度确定，应满足面波勘察的要求;2 震源可采用人工锤击、机械冲击或爆炸等方式;3 当勘探深度小于20m时，宜选择人工锤击;当勘探深度为20m50m时，宜选择落重或机械冲击激震;当勘探深度大于50m时，宜选择爆炸激震或其他大能量激震方式。5.1.3 面波的激发应符合下列要求:1 应根据勘察任务要求和场地条件合理选择震源;2使用人工锤击震源或机械冲击震源时应在激震点敷设垫板;3 使用爆炸震源时药量应通过试验确定，触发方式宜采用回线记时法。5.2现场试验5.2.1 现场正式工作前应进行现场试验，试验范围应覆盖不同的地形地质单元。5.2.2 试验工作的主要内容应包括仪器设备系统的频响与幅度8 的一致性检查和采集试验工作。5.2.3 仪器设备系统的频响与幅度的致性检查，应符合下列要求:1 仪器各道的一致性检查，宜采用在各道输入端并联后接人信号源，采集与工作记录参数相同的记录，分析仪器各道的频响与幅度的一致性;2 检波器的一致性检查，应选择介质均匀的地点，将检波器密集地安插牢固，在大于10m地方激震，采集面波记录，分析检波器频响与幅度的致性;3 仪器通道和检波器的频响与幅度特性，应符合本规程第4.1节的要求。5.2.4 采集试验工作应符合下列规定:1 应在场地选择有代表性的地段进行干扰波调查，采用展开排列方式采集面波，根据基阶面波发育的强势段确定偏移距、道间距、排列长度和记录长度，排列长度应与勘探深度相近;2 应根据勘探深度的要求，确定适用频率的检波器，检波器的频率可按下式计算:f=吨/R式中:f一-一检波器的频率(Hz);VR一地层面波波速(m/s);R.-波长(m)，可取勘探深度的2倍。(5.2.4)3 应根据采集记录进行频谱分析，确定满足勘探深度和分辨薄层需要的最佳激震方式。5.2.5 应通过现场试验，确定满足勘察目的和精度要求的采集方案、采集参数及激震方式。5.2.6 在具有钻孔资料的场地应在钻孔旁布置试验点，进行资料对比。5.3 测结、排列的布设5.3.1 测线的布设应符合下列规定:9 1 滑坡体、泥石流勘察，主测线应沿主滑方向平行布设，辅助测线宜垂直主滑方向布设;2 构造破碎带勘察，主测线应与构造走向垂直布设;3 古河床勘察，主测线应与古河床方向垂直布设;4 岩洛、土洞或采空区勘察，测线应平行布设，测线间距应小于勘察对象的尺寸，发现异常时，应在异常点垂直布设辅助测线;对于重点勘察项目应采取网格布线;5 地基加固效果检测，测线布设采取通过加固点和在加固点之间两种方式，并应在加固前后，对同一测点采用相同参数进行检测;6 一般场地勘察，测线应根据勘探线和勘探点布设。5.3.2 排列的布设应符合下列规定:1 地形较平坦且不存在固定干扰源的场地，排列应沿测线布设;2 地形起伏较大的场地，应调整排列方向，沿地形等高线布设;3 存在固定干扰瘾的场地，排列与激发震源和干扰源应布设在一条直线上，且激发震源和干扰源应在排列的同一侧;4 场地存在沟坎或处在建筑群中时，排列方向应规避干扰波影响;5 其他场