第一章 绪论 1
1.1 陆地声纳法简述 1
1.2 回顾 2
第二章 弹性波勘探的基本理论 8
2.1 弹性波勘探的理论基础 8
2.1.1 弹性介质及其物理模型 8
2.1.2 三维波动方程、叠加原理和初始条件 9
2.1.3 弹性波在无限理想弹性介质中传播的特点 11
2.1.4 弹性波运动学的基本理论和概念 15
2.1.5 弹性波在两种不同均匀介质分界面上的反射和透射 19
2.1.6 弹性波在多层岩层中的传播 30
2.1.7 弹性波在岩石中的传播速度及其影响因素 35
2.2 弹性波的运动学 36
2.2.1 反射弹性波的运动学 37
2.2.2 弹性折射波的运动学 44
第三章 陆地声纳方法的特点及正演理论 49
3.1 陆地声纳方法的优点 49
3.2 方法本身带来的难题 50
3.3 正演模拟 50
3.2.1 数值模拟 51
3.2.2 物理模拟 53
第四章 仪器、设备及软件 57
4.1 概述 57
4.2 LDS—4陆地声纳仪及检波器 58
4.2.1 主机 58
4.2.2 超宽带检波器 60
4.2.3 三分量检波器 62
4.3 激震设备 63
4.3.1 激震杆 63
4.3.2 磁致伸缩激振器 63
4.4 采集软件 64
4.5 数据、资料处理软件 66
4.6 辅助软件 68
4.6.1 在隧道地质预报时计算反射面三维空间参数定位方法 68
4.6.2 在地面地质勘查时计算反射面三维空间参数定位方法 70
4.7 波速测定 70
4.7.1 隧道施工地质预报测定方法之一 70
4.7.2 三维建模计算法 72
4.7.3 用微分电测深与陆地声纳法结合测取波速 73
第五章 陆地声纳法的外业工作 77
5.1 概述 77
5.2 仪器及设备的检查及参数的设置 78
5.2.1 仪器及设备的检查 78
5.2.2 采集程序中参数的设置 79
5.3 地质资料及设计资料的搜索及分析 79
5.4 测线、测点放样 80
5.5 隧道施工地质预报 80
5.5.1 现场工作的基本要求 80
5.5.2 测线布置 81
5.5.3 数据采集 81
5.5.4 波速的测取 83
5.5.5 现场情况的记录 84
5.6 地面勘查 85
5.6.1 现场工作的基本要求 85
5.6.2 现场踏勘 86
5.6.3 测区范围的确定 86
5.6.4 测网、测线、测点距的设计 86
5.6.5 测网、测线放样及地形测量 86
5.6.6 数据采集 87
5.6.7 地面勘查时波速的测取 92
第六章 资料解释 93
6.1 概述 93
6.2 时间剖面的分析 94
6.2.1 同相轴的概念及反射波对比 94
6.2.2 时间剖面的定性解释 94
6.2.3 波速确定、选择和调整 94
6.2.4 层面及断层位置的偏移处理 95
6.2.5 静校正 96
6.2.6 频谱分析 97
6.3 隧道施工地质预报 98
6.3.1 数据处理及资料解释流程 98
6.3.2 定性解释 98
6.3.3 定量解释 102
6.4 地面地质探查 107
6.4.1 数据处理及资料解释流程 107
6.4.2 定性解释 107
6.4.3 定量解释 109
6.4.4 成果表达 111
第七章 陆地声纳法的应用 114
7.1 在地面探查中的应用 114
7.1.1 陆地声纳法在地面浅层勘查方面的特点和优势 114
7.1.2 浅层高分辨率探查 115
7.1.3 山区、山地复杂地形地质条件下的探查 119
7.1.4 城市闹市区浅层勘查 124
7.1.5 岩溶探查 130
7.2 在隧道施工地质预报方面的应用 137
7.2.1 隧道中发生的主要地质灾害 137
7.2.2 陆地声纳法在隧道施工地质预报方面的优点 140
7.2.3 创新点 141
7.2.4 断层、岩脉、溶槽等的预报实例 141
7.2.5 溶洞、溶隙、暗河及岩溶裂隙水 149
7.3 其他防灾预警方面的实例 154
结语 162
致谢 163
参考文献 164