復雜公路路基瑞利波探測中的頻散曲線研究.pdf

1、瑞雷面波勘探法是一種新型的工程地球物理勘探方法。由于該方法具有操作簡便，探測速度快、對檢測場地要求不高且能一次獲得與深度相關的地層瑞雷面波速度參數(shù)的特點，因而在工程地質勘察和工程質量檢測領域得到了廣泛的應用。應用瞬態(tài)瑞雷面波法對公路工程的質量檢測，具有非破損性、高代表性的優(yōu)點，能很好的適應公路工程快速發(fā)展的需求。
　　了解復雜公路路基中瑞利波的傳播規(guī)律，對于分析研究復雜公路路基介質結構具有指導性作用。本文以公路路基中瑞利波的傳播特

2、性為基礎，用有限元方法模擬實際公路路基中可能存在的缺陷情況，并對這些公路路基中的頻散曲線進行了深入的分析與研究，本文研究的主要內容及成果如下：
　　(1)基于公路路基各方面的參數(shù)資料，通過反復調整模型參數(shù)進行有限元計算和結果的對比分析，設計了符合實際公路完整路基情況的地層模型。
　　(2)計算了公路路基第二層存在橫向存在硬軟分區(qū)的有限元模型，討論了兩種情況下橫向軟弱層波速、厚度、埋深和軟硬分界線的位置的改變對頻散曲線的影響，

3、并進行了分析，發(fā)現(xiàn)公路路基中存在第二層存在硬軟型橫向分層與軟硬型橫向分層有明顯的區(qū)別，并且頻散曲線能反映出軟區(qū)的波速、厚度以及軟硬分界線的位置。
　　(3)計算了公路路基第二層存在空洞的有限元模型，研究了空洞位于檢測系統(tǒng)中不同水平位置時的頻散曲線，指出了當空洞位于檢波器下時，檢測系統(tǒng)能最好地檢測出空洞的特征。研究了空洞位于檢波器下時長度、寬度、高度和埋深對公路路基頻散曲線的影響，發(fā)現(xiàn)頻散曲線次高頻被拉出和頻散曲線低頻部分呈現(xiàn)出明顯

4、的“階梯”形是公路路基存在空洞的重要特征，并且空洞的長度、寬度、高度與埋深的大小與“階梯”形頻散曲線有明顯的對應關系。
　　(4)通過研究了空洞的四個參數(shù)的雅克比矩陣Js并分析計算出它們的敏感性曲線，得出了空洞各個參數(shù)對頻散曲線的敏感性大小。
　　(5)本文將數(shù)值模擬計算結果與實測結果進行了比較，進一步驗證了數(shù)值方法研究瑞雷波地基檢測過程的可行性。
　　本研究得出的結論，為工程技術人員用瑞利波法對公路路基進行檢測提供了