瑞利面波

摘要： 本文基于Python语言构建了瑞利面波频散反演工作流程:①通过pysurf96软件包实现水平层状模型的频散曲线正演;②建立描述频散曲线拟合度的目标函数;③利用scikit-opt软件包中的启发式算法实现频散曲线反演。提出并解决了调用函数过程中所遇到的问题,实验测试表明反演结果可靠,同时具备一定的计算效率。由此实现了搭建基于Python语言的面波频散反演地下层状结构研究平台,为其他研究者依靠开源软件进行反演运算提供了方法支持。最后,通过利用彭一波研究海拉尔盆地背景噪声时提取的频散曲线对地壳以及上地幔结构进行了反演,得到不错的效果。

摘要： 为解决传统物探方法在城市盾构隧道工程中难以对地层扰动达到较好探测和监测目的,提出了主动源瑞利面波椭圆极化方法.采用二维有限元数值模拟对实际盾构隧道施工背景下的地层情况进行全波场正演模拟,并对其波场传播、速度频散和椭圆极化频散等特征进行分析;结合工程实例,进一步将椭圆极化方法和传统速度频散方法进行对比研究.研究结果表明:主动源瑞利面波椭圆极化方法在探测地下介质结构分布及监测地下空洞等异常结构的变化方面具有和传统速度频散方法同样的探测效果,但由于其不需要长大检波器排列,对周围环境震动等噪声抗干扰能力相对较强,因此更适合城市等场地受限和具有一定震动和噪声干扰的环境,从而具有更广阔的应用前景.

摘要： 阐述应用瑞利面波法测量路面深部裂隙的基本原理,基于半刚性基层沥青路面案例具体工程参数,开展路面深部裂隙试验测量,并基于测量成果给出裂隙状态具体分析。

摘要： 统计中国地震台网在四川盆地及邻区的55个台站1年以上的连续宽频带地震波形数据,采用波形互相关等技术得到两两台站之间的经验格林函数,并提取了6～35 s的瑞利波相速度频散曲线;采用面波直接反演算法,得到了四川盆地及邻区的地壳横波速度结构.成像结果显示:短周期与地表结构特征具有良好的一致性,盆地呈现为低速区,盆地西边的青藏高原呈现为高速区,且与前人研究结果四川盆地下方存在较厚沉积层(约10 km)相一致;深度10～20 km很好地反映了中上地壳结构存在明显的横向不均匀变化,四川盆地从低速区逐渐向高速区转变,而松潘-甘孜地块和川滇地区逐渐转变为低速区;深度25～35 km四川盆地呈现明显的高速区,而松潘-甘孜地块呈现低速区,推测由于青藏高原东缘物质东流而受到四川盆地坚硬的中下地壳的阻挡,导致应变在龙门山断裂带脆性上地壳内部的高度累积,从而引起了汶川地震的发生.研究成果为四川盆地及邻区的地壳结构研究提供了新的独立观测证据,为进一步深入研究提供了重要依据.

摘要： 郯庐断裂带是贯穿我国东部北北东走向的一条深大断裂,其中南段及其邻区(115°E-121°E,29.5°N-35°N)穿过了大别造山带、苏鲁造山带、长江中下游成矿带及合肥盆地.为了研究该区域地壳速度结构及变形特征,我们使用安徽省和江苏省及其周边地区105个台站(固定台站98个,流动台站7个)的垂向连续波形数据,时间范围从2014年5月到2015年7月,共计14个月.利用背景噪声互相关方法,从垂直分量互相关函数中最终提取了2590条瑞利面波相速度频散曲线,反演得到周期范围为5～30 s的瑞利波方位各向异性相速度分布图,再反演每个网格点瑞利面波相速度频散得到一维层状横波速度模型,然后拼合起来组成三维横波速度模型.根据本文反演结果并综合已有资料,我们得出如下结论:(1)在北大别、蚌埠隆起、长江中下游成矿带、合肥盆地北部大桥凹陷区域存在中地壳横波高速体,可能与岩石圈和下地壳拆沉以及中生代中国东部大范围岩浆活动有直接关系,更深层原因可能与古太平洋俯冲相关;(2)苏鲁造山带南缘,垂直于嘉山响水断裂,从南向北中上地壳低速体深度变浅,这个低速体可能是高压/超高压变质岩与扬子板块接触处的破碎带,是扬子板块与华北板块接触的边界;(3)郯庐断裂合肥—嘉山段两侧以及大别造山带东缘短周期瑞利面波相速度快轴方向与郯庐断裂带走向基本一致,可能是三叠纪碰撞期与白垩纪时期的大规模左旋走滑活动的结果;(4)合肥盆地南部15～20 s周期的瑞利波相速度快轴方向为北西-南东向,反应该区域中下地壳快波方向为北西-南东向,推测是大别造山带折返的痕迹;(5)郯庐断裂带的结构和地震活动性存在明显的分段性,嘉山—郯城段郯庐断裂带现今地震活动性弱,但发生过较强的古地震,推断现今郯庐断裂带宿迁段可能处于闭锁状态,从长远来看要注意该地区发生大震的可能.

摘要： 相较于传统的地震层析成像方法,背景噪声成像以其不依赖于地震事件、极大地提高了射线密度及充分利用地震记录的优点在中短周期(1～100s)成像领域得到了广泛的应用.在华北克拉通地区,已有的背景噪声成果主要集中于中东部块体和首都圈.为进一步研究华北克拉通的破坏范围、活化机制、不同块体之间的相互作用,有必要计算中西部地区高分辨率的地下速度结构.在国家自然基金资助下，于2010-2011年在鄂尔多斯块体内部布设了51套宽频带流动地震台站，弥补了该地区过去台站分布稀少的不足，结合区域固定地震台站和华北流动台站，增加了华北克拉通中西部地区的路径分布。利用这些台站连续一年的背景噪声记录，反演了6-36s高精度的瑞利面波群速度分布图像。6~20s的结果很好地对应于上地壳的隆起和塌陷盆地构造，冀中坳陷、沧县隆起、黄骅坳陷、河淮坳陷、山西断陷带、渭河盆地等次级构造清晰可见，鄂尔多斯盆地沉积层也存在东西差异;20~30s的结果揭示了大同盆地和汾河谷地西侧可能存在下地壳低速层;30~36s的结果反映了华北克拉通地壳东薄西厚的总格局，以及断陷盆地下方莫霍面相对隆起的局部特征。

摘要： 本文收集了中国及周边地区丰富的台站波形记录，包括925个中国地震台网数字地震台站，FDSN,美国的PASSCAL的台阵等台站所记录的从2007年8月到2009年7月共两年的连续波形资料。rn 群、相速度分布图像显示，中国地区瑞利面波群相速度横向差异比较明显，基本上呈现西低东高的特征，分界大约在南北地震带(96°E~107°E)区域。短周期，较低的群、相速度分布主要集中在各盆地范围内，如准格尔盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地等，其他地区都呈现高速分布。当周期到达20s时，四川盆地、松辽盆地和鄂尔多斯盆地的相速度已经高于周边的相速度，而准格尔盆地、塔里木盆地和柴达木盆地依然较低。说明西部地区的这三个盆地沉积层厚度比较厚，或者沉积层的波速比其他盆地的要低。从20s左右开始，青藏高原西南部地区，拉萨地块、羌塘地块和喜马拉雅造山带的相速度没有了较大的差异，可能反映出在这一深度，介质经历着相同的构造作用，表现了一致性特征。随着周期的增加，横向分辨率有所降低，速度分块特征越来越明显，体现了群、相速度反演的是深部介质的平均结果。高速分布地区逐渐向盆地下方集中，青藏高原地区的低速也向其中部集中。

摘要： 随着城市交通的发展，地下铁道的开工建设也迅速增加。地铁的盾构开挖不可避免地对地下岩土体有所扰动，在成都砂卵地层岩土条件下，有形成空洞及地层沉降的可能，造成地面建筑、道路与管道损坏，危害公共安全。盾构施工对地层扰动的探测是工程建设的重要组成部分。这里通过瑞利面波法在成都地铁盾构施工对地层扰动无损探测中的实例分析，探讨了这种方法在解决盾构施工引起地层扰动勘探问题上的可行性。

摘要： 山西断陷带自北而南呈"S"型展布,由五个断陷盆地组成,大致呈N N E向排列,全长1200km,区域地壳速度结构的研究将对该区地震活动的深部构造环境、动力学背景、危险性判定等具有非常重要的科学意义.本文基于山西及其周边地区216个宽频带、固定台2014年连续地震背景噪声记录,利用互相关技术获得瑞利面波格林函数,进而反演获得了山西断陷带及其周边地区的壳幔三维相速度和群速度结构.

摘要： 本文介绍了用强夯法处理海边的吹填砂地层及强夯施工后的效果检测.通过一个具体的工程实例,讲述了强夯地基的多种检测手段并对检测结果进行分析,检测结果表明,强夯后的地基满足设计要求.

摘要： 青藏高原是研究印度板块和欧亚板块陆陆碰撞、高原隆升机制及亚洲构造的天然实验室.本研究的区域包括秦岭、祁连、东昆仑造山带,柴达木盆地,阿拉善、松潘甘孜以及羌塘地块.研究中使用的数据来自于中国地震局区域数字地震台网、ASCENT和NETS实验于青藏高原东北缘布置的台站记录的三分量连续地震数据.通过远震P波接收函数方法获得了研究区域的Moho 深度、Vp/Vs值;通过双平面波、背景噪声面波成像方法获得了研究区域地壳及上地幔瑞利波相速度、群速度值;通过联合接收函数与双平面波成像和背景噪声面波成像得到的频散反演结果,获得了研究区域地壳和上地幔的三维S波速度结构.

摘要： 本研究的区域为青藏高原东南部地区，数据来源于IRIS网站上70多个流动观测台站，包括从2003年9月到2004年8月、震级强度5.0-7.0的326个地震事件。首先对数据进行基本处理(去平均、去走势、去仪器响应，将三分量数据中的N, E分量旋转到R, T方向)，然后将R, Z分量的SAC文件用AFTAN进行时频分析，得到频散曲线、振幅及信噪比等信息。从时频分析中得到的大量数据经过仔细筛选，得到各个台站在周期20-120秒整个频段的ZH振幅比曲线，将其与青藏高原东南部地区的地壳模型产生的ZH振幅比进行对比后，发现现有的地壳模型需要进行调整。发展了一套基于邻居算法(NA)的联合反演算法，将ZH振幅比和台站处的10-150秒相速度频散曲线进行联合反演，从而获得研究区域内更为准确的地壳结构模型。邻居算法的目的不是为了得到一个最优结果，而是找出所有拟合结果误差较小的结果集，并用Bayes概率分析的方法分析得到的结果是否是统计上最优的结果，并给出反演的可信度和各参数问的相关性。为了体现联合反演的优越性和可行性，将联合反演的结果和用频散曲线或ZH振幅比单独反演的结果进行对比。综合结果表明，联合反演是一种可靠的反演方法，ZH作为频散曲线的补充能更好地约束浅层地壳结构。相比于单独频散曲线反演，联合反演利用了更多关于地壳的信息，所以能提供一种更精确的模型，而且除了反演地下Vs结构，对分层地壳的Vp/Vs也能很好地约束。

摘要： 本文利用新疆地震监测台网12个月连续地震记录数据,采用环境噪声层析成像方法获得了新疆地区的周期从10～35 s范围内的瑞利面波相速度异常分布图像.研究结果与地表地质构造相一致,新疆地区的天山、两盆大地构造与瑞利面波相速度异常有较好的对应关系.短周期10～20 s的图像显示两个盆地内都呈现低速异常,对应盆地较厚的沉积层.中长周期25～35 s的层析成像结果显示东西天山地区存在明显异常差异.本文获得的新疆地区地壳和上地幔相速度结果,也为进一步结合传统天然地震面波成像方法,最终获得新疆地区的三维剪切波速度结构奠定基础.

摘要： 本文提出一种压制频散面波的方法，对面波频散曲线进行分析提取之后对道集在频率域进行相位校的过程。在合成数据及复杂的野外数据上分别做了逆频散方法的试验，在聚焦能量和消除假频等方面效果显著。实验表明：本文的方法弥补了传统滤波方法的一些缺陷，并显示出良好的抗噪性，且在野外数据上也能适应良好。

摘要： 本文提出一种压制频散面波的方法，对面波频散曲线进行分析提取之后对道集在频率域进行相位校的过程。在合成数据及复杂的野外数据上分别做了逆频散方法的试验，在聚焦能量和消除假频等方面效果显著。实验表明：本文的方法弥补了传统滤波方法的一些缺陷，并显示出良好的抗噪性，且在野外数据上也能适应良好。

摘要： 本发明公开了一种用于检测管道内部复杂系统状况的机载瑞利波与兰姆波机器人。机器人通过双向无线链路，实现远程操控。同时，机器人可在管道内自主前进和后退，操作员在摄像机的辅助下查看管内的复杂情况。机器人配备多自由度机械臂，在机械臂执行末端配有瑞利波与兰姆波发射与接收阵列组件，其与管壁接触后，通过组件探头上的压电陶瓷在管壁上激发并接收兰姆波与瑞利波。机械臂可以旋转展开，将执行末端的探头延伸到管壁待检测处，例如放置在管道的环焊缝处，然后围绕焊缝旋转，以提供100％的焊缝检查。机器人获取的检测数据可以存储在车载计算机上并进行实时处理，分析出管道闭的瑕疵与裂缝情况，或传输到外部计算机以便进行大型的运算分析。

摘要： 本发明公开了基于瑞利波和兰姆波的微粒控制器件及其制备与控制方法。现有微流控平台对粒子Z轴的位移不可调节。本发明的压电基底一个侧面上设有基底叉指换能器、压电基板定位点和腔体壁，腔体壁置于压电基板定位点内沿，基底叉指换能器置于腔体壁外；压电顶盖的一个侧面上设有顶部叉指换能器和压电顶盖定位点，压电顶盖定位点位于顶部叉指换能器内侧；压电顶盖定位点与压电基板定位点对齐设置；压电顶盖、腔体壁和压电基底之间形成腔体。本发明在压电顶盖的叉指换能器上激励出兰姆波，压电基底的叉指换能器上激励出瑞利波，调节顶部和底部叉指换能器的驱动信号，控制腔体内Z方向的声压分布，最终实现控制微粒在XYZ平面上的确定性移动。

摘要： 一种用于管道内部复杂系统状况检测与监控的机载瑞利波与兰姆波机器人。包括：多轴机械臂，瑞利波与兰姆波激发与接收阵列组件、喷水系统、机载计算机、数据采集器、控制器模块、电池组、车轮、车体框架、减震器、陀螺仪、环境传感器阵列、防水摄像机、动态力反馈系统、机载双向无线电发射与接收器。机器人通过双向无线链路，实现远程操控。机器人可在管道内自主前进和后退，操作员在摄像机的辅助下查看管内的复杂情况。机器人配备多自由度机械臂，在机械臂执行末端配有瑞利波与兰姆波发射与接收阵列组件，其与管壁接触后，通过组件探头上的压电陶瓷在管壁上激发并接收兰姆波与瑞利波。

摘要： 本发明涉及一种利用瑞利面波检测结构体表面裂缝深度的仿真方法，属于无损探测领域。利用表面裂缝检测区域布置激振点、接收点a、接收点b、接收点c；表面裂缝m位于接收点a与接收点b之间；通过最大峰值比值及不同中心频率的点荷载绘制关系曲线；通过该关系曲线标定稳定点Q，由稳定点Q对应的频率为；点荷载的中心频率为时，由公式计算对应中心频率的瑞利面波波速；即为结构体表面裂缝的深度。本发明利用瑞利面波检测结构体表面裂缝深度的仿真方法，利用瑞利面波影响深度有限这一重要特性，大于表面裂缝深度的瑞利面波可以绕过裂缝尖端传播到表面裂缝对侧，反映能够绕过裂缝尖端的瑞利面波占总的瑞利面波的比重便是指数。

摘要： 本发明涉及一种瑞利面波探测地下空洞边界方法，属于空洞边界定位技术领域。该方法包括以下步骤：(1)野外地震面波散射数据采集：野外地震面波散射数据采集和普通反射地震勘探数据采集流程采集相同；(2)数据预处理；(3)采用广义S变换时频分析方法提取散射面波到时：对步骤(2)中得到的面波散射波记录，选取几道进行广义S变换，从时频图上拾取地震面波散射记录的到时；(4)计算空洞边界位置。本发明可以探测地下空洞的位置，为城市基础选址做指导，避免不必要的危害。相比较于其他地球物理方法，本发明可以定量探测地下空洞，提高探测的精度。本发明可以应用于地下空洞的实时探测，节省人力物力和花费的时间，缩短作业工期。

摘要： 本发明涉及一种利用瑞利面波检测结构体表面裂缝深度的仿真方法，属于无损探测领域。利用表面裂缝检测区域布置激振点、接收点a、接收点b、接收点c；表面裂缝m位于接收点a与接收点b之间；通过最大峰值比值及不同中心频率的点荷载绘制关系曲线；通过该关系曲线标定稳定点Q，由稳定点Q对应的频率为；点荷载的中心频率为时，由公式计算对应中心频率的瑞利面波波速；即为结构体表面裂缝的深度。本发明利用瑞利面波检测结构体表面裂缝深度的仿真方法，利用瑞利面波影响深度有限这一重要特性，大于表面裂缝深度的瑞利面波可以绕过裂缝尖端传播到表面裂缝对侧，反映能够绕过裂缝尖端的瑞利面波占总的瑞利面波的比重便是指数。

摘要： 本发明涉及一种瑞利面波探测地下空洞边界方法，属于空洞边界定位技术领域。该方法包括以下步骤：(1)野外地震面波散射数据采集：野外地震面波散射数据采集和普通反射地震勘探数据采集流程采集相同；(2)数据预处理；(3)采用广义S变换时频分析方法提取散射面波到时：对步骤(2)中得到的面波散射波记录，选取几道进行广义S变换，从时频图上拾取地震面波散射记录的到时；(4)计算空洞边界位置。本发明可以探测地下空洞的位置，为城市基础选址做指导，避免不必要的危害。相比较于其他地球物理方法，本发明可以定量探测地下空洞，提高探测的精度。本发明可以应用于地下空洞的实时探测，节省人力物力和花费的时间，缩短作业工期。

摘要： 本发明公开了一种波动方程正演的瑞利面波频散响应计算方法及其装置，通过使用高精度的高阶有限差分、合理设置自由地表边界条件、有效压制模型外边界的伪反射、使用Radon变换法来计算面波的相速度谱，即瑞利面波在频率域中的频散响应，本发明基于各向异性弹性波动方程通过时域有限差分正演模拟来计算瑞利面波频散响应特征，其地质模型可以是各向异性、非水平层状介质，自由地表可以是起伏自由地表，可以用来研究复杂介质的瑞利面波频散响应特征。

摘要： 本实用新型公开了一种用于地下空洞边界探测的瑞利面波仪器下放装置，包括第一活动块，所述第一活动块左右两端固定安装有对称的第一连接块，所述第一连接块上端活动设置有第二活动块，所述第二活动块上端固定安装有对称的第一固定块，所述第一固定块前后两端内壁固定安装有第二连接块。本实用新型通过设置第一活动块、第一连接块、第二活动块、第一固定块、第二连接块和第一螺栓，实现了将第二活动块快速固定在第一连接块上的效果，组装快速方便，通过设置电机和线盘，实现了利用电机带动线盘转动，将线盘上的线绳放下的效果，利于探头本体高度的快速调节，通过设置防护罩，实现对探头本体的保护效果。

摘要： 本实用新型公开了瑞利面波探测法用锤垫装置，包括用于握持的手柄和用于锤击的锤垫，所述手柄的一端与锤垫相连接，手柄与锤垫的连接部在锤垫重力的作用下，仍能保持手柄与锤垫的垫面之间的夹角。本实用新型还公开了一种瑞利面波探测法用锤垫装置套件，包括分拆的上述文字所述的锤垫与手柄。本实用新型的有益效果为：由于带有手柄，并且手柄与锤垫之间在使用时二者位置、角度相对固定，所以可以握持手柄，将锤垫贴附到各种位置的工作面之上。