第1章 导论 1
1.1 工程地震勘探的发展概况 1
1.2 工程地震勘探的内容和现状 3
1.3 工程地震勘探的展望 6
1.4 工程多波地震勘探基础 7
1.4.1 超声地震模型试验 7
1.4.2 全波震相分析 8
1.4.3 岩石综合物性测定 11
第2章 地震波传播基本问题简介 13
2.1 均匀弹性介质中传播的地震波 13
2.1.1 无限均匀弹性介质中的地震波 13
2.1.2 均匀有限完全弹性固体介质中的地震波 14
2.1.3 惠更斯原理及费马原理 16
2.1.4 波传播的数学描述 18
2.1.5 均匀平面波和非均匀平面波 19
2.2 层状介质中波传播的特征 20
2.2.1 界面上波型的转换 20
2.2.2 斯奈尔(Snell)定律 21
2.2.3 反射系数和折射(透射)系数 22
2.2.4 首波的形成 22
2.2.5 瑞利面波 26
2.2.6 S＊波与S？波 30
2.3 非均匀介质中弹性波的传播 32
2.3.1 均匀各向同性介质中传播的波 33
2.3.2 分层均匀介质中传播的波 33
2.3.3 二维垂向不均匀介质中传播的波 34
2.3.4 三维横向各向同性介质中传播的波 35
2.3.5 各向异性介质中传播的波 36
2.3.6 双相介质中的第一类和第二类压缩波 42
2.4 弹性波的激发 45
2.4.1 胀缩源 45
2.4.2 集中力源 46
2.4.3 力偶源 46
2.4.4 一些实用的震源 47
2.5 有关地下构造探测的几个问题的讨论 48
2.5.1 地震波的时距曲线 48
2.5.2 关于分辨率问题的讨论 50
2.5.3 陡倾角界面的反射波时距曲线及探测 53
2.5.4 倾斜界面对水平叠加的影响 55
2.6 岩石和岩(土)体的物理-力学性质 57
2.6.1 弹性波传播速度与弹性模量 58
2.6.2 岩石和岩(土)体的状态函数、物性指标和地震参数的相互关系 64
2.7.1 弹性指标与应变指标的概念 74
2.7 岩石弹性指标的确定 74
2.7.2 弹性模量的确定 75
2.7.3 坚硬岩石应变指标的确定 76
2.7.4 松散土应变模量的确定 78
2.7.5 岩石抗压极限强度的估算 80
2.7.6 地基土动力参数和密度的确定 81
第3章 工程多波地震勘探及其模型试验用的仪器和设备 86
3.1 换能器 86
3.1.1 压电晶体换能器 86
3.1.2 其他类型换能器简介 93
3.1.3 多分量换能器 98
3.2 声波仪简介 102
3.2.1 SYC-2型和3型超声岩石参数测定仪 102
3.2.2 仪器操作注意事项 103
3.3.1 仪器特点和测量中的基本问题 105
3.3 工程地震仪简介 105
3.3.2 工程地震仪的类型 106
3.3.3 激震源简介 114
第4章 震相的识别与分析 117
4.1 震相及其意义 117
4.1.1 震相 117
4.1.2 震相在地震科学研究中的意义 118
4.1.3 震相在地球物理勘探中的意义 118
4.2 震相分析 118
4.2.1 射线和走时分析 119
4.2.2 质点振动方式和震相初动方向分析 122
4.2.3 振幅与波谱分析 130
4.3.1 震相识别的基础 143
4.3 震相识别 143
4.3.2 震相识别的方法 148
4.3.3 震相识别的示例 149
4.4 广义多波地震勘探 153
4.4.1 多波联合勘探 153
4.4.2 广义多波勘探 153
4.4.3 广义多波地震勘探实例 154
第5章 超声地震模型试验的几个技术问题 163
5.1 模型试验的相似性准则 164
5.1.1 均匀各向同性弹性介质情况下的相似性准则 165
5.1.2 非均匀介质情况下的相似性准则 168
5.2 模型材料 173
5.2.1 一般材料 173
5.2.2 复合材料 174
5.3.1 建造模型 188
5.3 模型的建造 188
5.3.2 模型设计与建造的实例 189
第6章 工程地震勘探实例简介 193
6.1 超前探测实例 193
6.1.1 隧道施工前方层界面层析成像预报 193
6.1.2 西山煤田陷落柱的地震波场研究 196
6.1.3 采空区地震探测研究 203
6.1.4 槽波勘探研究 212
6.2 动态无损桩基检测实例 218
6.2.1 动态桩基检测的模型研究 220
6.2.2 跨孔声波透视法在灌注桩质量检测中的应用 224
6.2.3 波列振幅衰减测桩法 227
6.3 其他地震波勘探方法实例 230
6.3.1 面波勘探 230
6.3.2 混凝土路面的TVR超声综合测强法 234
6.3.3 检层法钻孔波速测量中的震相分析 235
6.3.4 场地微振动的观测与应用 238
6.4 岩石综合物性测定实例 240
6.4.1 异形岩石标本的测定研究 240
6.4.2 高温高压下测量岩石矿物波速的新方法 245
6.5 多波地震勘探在隧道水底基础检测中的应用 247
6.5.1 技术思路和方案 247
6.5.2 TVR综合测强测厚技术的应用 248
6.5.3 超声地震模型试验 251
6.5.4 现场多波测试与分析 253
6.5.5 多波地震勘探的结果 258
6.6 综合地球物理方法勘探实例 259
6.6.1 滑坡研究实例 259
6.6.2 层析技术在水电工程中的应用 260