TDIS可控冲击震源重量轻,激发的能量大,压制干扰的效果明显。可提高地震信号的信噪比,改进频散曲线的连续性,提升低频段能量,有利于反演获得高分辨率波速结构,加大勘探深度。该震源野外移动方便,安全可靠,能提高工程勘探效率。本文从震源原理出发,试验研究了TDIS系列可控冲击震源在城市场地面波勘探中的效果,为有相关勘探需求提供了参考。
城市场地面波勘探
沈阳地区钻孔A实验场地,位于快速路旁边,车流多,干扰严重,且由于点位在绿化带斜坡,不方便搭设三角架落锤,使用锤击和可控冲击震源进行对比,地质情况如表1所示。设计道间距1m,偏移距2m、6m和10m。使用人工锤击和可控冲击震源采集了6组数据。这里以道间距1m,偏移距2m时为例,原始数据见图1,反演结果见图2、3。对比人工锤击和可控冲击震源的勘探效果,
结果发现:可控震源记录的质量比人工锤击好很多。1)可控震源的地震信号的信噪比提高,频散曲线连续性更好,波速反演分辨率提高;2)低频段的能量更强,反演深度加大;3)与钻孔资料的符合度更高。
表1 钻孔数据
(a)(b)图1 共炮点道集原始记录:(a)人工锤击的原始数据;(b)可控震源解码后的原始数据
(a)(b)图2 相速度频率谱:(a)人工锤击;(b)可控冲击震源相速度频率谱
(a)图3反演结果:(a)人工锤击;(b)可控震源