《浅层折射波勘探》实验报告
学年学期： 2014 ~2015 学年第 二 学期
院 别： 土木工程学院
专 业： 勘查技术与工程 专业方向： 岩土工程方向 班 级： 勘查
学 生： 学 号： 31206
指导教师： 江凡
折射波法基本原理
以水平界面的两层介质进行简要的说明，假设地下深度为h ，有一个水平
的速度分界面R ，上、下两层的速度分别为V 1和V 2，且V 2>V 1。
如图 1所示。从激发点O 至地面某一接收点D 的距离为X ，折射波旅行
的路程为OK 、KE 、ED 之和，则它的旅行时t 为：
图 1水平两层介质折射波时距曲线
OK KE ED （1—1） ++V 1V 2V 1
为了简便起见，先作如下证明：从O ，D 两点分别作界面R 的垂线，则t =
OA ＝DG ＝h ，再自A 、G 分别作OK ，ED 的垂线，几何上不难证明∠BAK ＝∠EGF ＝i ，因已知sin i =V 1，所以: V 2
BK EF V 1== （1—2） AK EG V 2
BK AK EF EG ==即 和 （1—3） V 1V 2V 1V 2
上式说明，波以速度V 1旅行BK （或EF ）路程与以速度V 2旅行AK （或
EC ）路程所需的时间是相等的。将式（1—3）的关系和式（1—1）作等效置换，并经变换后可得：
22-V 12x 2h cos i x t =+=+2h （1—4） V 2V 1V 2V 2V 1
这就是水平两层介质的折射波时距曲线方程。它表示时距曲线是一条直
线，若令x =0，则可得时距曲线的截距时间t 0（时距曲线延长与t 轴相交处的时间值）
22-V 122h cos i t 0==2h （1—5） V 1V 2V 1
式（1—5）表示出界面深度h 和截距时间t 0之间的关系，当已知V 1和V 2
时，可以求出界面的深度h 。
仪器设备情况
地震仪主机、电脑、检波器、触发器、炮线、大线、铁锤、铁板、12V 电
瓶等。
观测系统设计
根据折射波场形成条件和特征，折射波观测系统必须避开盲区，且要把接
收部分尽量放到待测地层折射波区范围。当水平层状介质满足折射条件的前提下，固定一个激发点，将排列沿测线由近及远进行时距观测，将得到由浅入深各层介质的地震波信息。在地震记录上可观察到各层介质折射波的动力学特点，从而判别层间干涉、波形置换特征。在时距曲线上将反映出各层介质折射波运动学的空间分布规律及介质的物理力学性质。为了消除表层不均匀及界面起伏的影响，往往采用相遇时距曲线观测系统。
相遇时距曲线观测系统如图 2所示，同一观测地段分别在两端O 1 和O 2
点激发。
图 2 相遇时距曲线观测系统示意图
此观测系统采集的地震记录，可得两支方向相反的时距相遇曲线S 1和S 2。
AE 段折射，O 1O 2接收；EA 段折射，O 2O 1接收。其优点可弥补单一时距曲线的不足，可以从不同方向反映界面变化。
现场资料采集情况
1、布置地震测线。先确定好测线的起点和终点位置，不止侧线标志，确
定及发电和接收点，并和观测系统图对应起来。
2、按测线起点方向，将检测仪器放于适当位置，并寻找激发点和相应的
位置。将一个排列所用检波器埋置在一起，激发后检查各道记录，从而清除不适用的检波器，检查仪器性能。
3、使用锤击震源，注意试验锤击次数和激发点处的地质情况。
4、多次锤击收集定量数据，整理所得数据，收拾仪器
实验数据整理：
绘制图形：
由波形图可知时间与位置关系画出以下图形
图1
图2
由图2可知：V 1=1=0. 810km /s 0tan 51
《浅层折射波勘探》实验成绩评定表
班级 勘查1201 姓名 王志鹏 学号 3120604109