2. 1. 12 排列

为完成一个面波采集记录，布置在一条测线上接收震动信号 的检波器组合。

为完成一个面波采集记录土方机械标准规范范本，布置在一条测线上的接收检波器 组合的长度

2. 1. 14 测点

面波勘察中的勘探点。

2. 1. 15 多道

exploratorypoint

exploratorypoint

在面波勘察中获取面波频散的过程，采用多个检波器和仪器 个通道采集面波的传播。

2. 1. 16 偏移距

面波采集时，震源与仪器第一通道所连接的检波器之 距离，

,1.17 道间距 channel dista

排列中相邻检波器之间的距离

震源位置到检波器的距离，最大源检距指震源位置到最 波器的距离。

震源以冲击式或脉冲式震动。

利用瞬态震源条件采集的面波

Ed 动弹性模量； f——频率； Gd 动剪切模量；

H 深度； K 波数； UP 压缩波波速； UR 地层面波波速，也称瑞利波波速： Us 剪切波波速； s 面波和剪切波波速换算系数，与泊松比有关； 入 波长； Ad 泊松比； 0 质量密度。

3.0.1采用多道瞬态面波进行勘察前，应收集相关资料，并应 包括下列主要内容： 1 多道瞬态面波察任务委托书或勘察要求说明文件等： 已有场地工程勘察资料； 3 场地建筑物、构筑物的平面图等资料； 4场地及其邻近的干扰震源调查资料。 3.0.2采用多道瞬态面波进行勘前，应制定勘察方案，并应 包括下列主要内容： 1 勘察目的及要求，勘察范围及工作量等： 勘察场地的地球物理条件： 3 勘察内容、方法和测点、测线布置图； 采用的相关仪器设备； 5 米用的数据处理方法； 6 勘察工期、安全、质量保证及环境保护措施等； 7 勘察成果报告的要求及提交时间。 3.0.3采用多道瞬态面波察方法，采集的地震波记录道不应 少于12个通道。 3.0.4现场勘察时，仪器主机设备应有防风砂、防雨雪、防晒 和防摔等保护措施。 3.0.5多道瞬态面波成果的综合分析与评价，宜与其他工程勘

4.1.1多道瞬态面波采集仪器应符合下列规定：

4.1.1多道瞬态面波米集仅器应付合下列规定： 1仪器放大器的通道数不应少于12通道； 2仪器放大器的通频带应满足采集面波频率范围的要求 宜为0.5Hz～4.0×103Hz； 3仪器放大器各通道的幅值偏差不应大于5%，相位时差 不应大于所用采样时间间隔的一半； 4仪器采样时间间隔应满足不同面波周期的时间分辨，在 最小周期内应采样（4～8）点；仪器采样时间长度应满足最大源 检距采集完面波最大周期的需要： 5仪器动态范围不应低于120dB，模数转换（A/D）的位 数不宜小于20位； 6仪器应具有频响与幅度一一致性的自检功能。 4.1.2多道瞬态面波检波器应符合下列规定： 1应采用竖直方向的速度型检波器； 2检波器的固有频率应满足采集最大面波周期的需要，宜 采用不高于4.0Hz的低频检波器： 3同一排列检波器之间的固有频率差不应大于0.1Hz，灵 敏度和阻尼系数差不应大于5%； 4同一排列检波器的幅值差不应大于5%，相位时差不应 大于所用米样时间间隔的一半； 5检波器应具有方便竖直安置的部件

1检查与改正采集参数，正确组合拼接采集文件，批量显 示采集记录，分辨记录中的坏道与处理等功能； 2识别和剔除干扰波的功能； 3识别和利用基阶面波的功能； 4提取面波频散曲线的功能： 5正反演功能，在速度递增及近水平层状地层条件下应能 准确反演地层剪切波波速和层厚； 6分频滤波和检查各分频段面波发育及信噪比的功能； 7对比分析频散曲线的功能，供研究不同测点的速度变化 或对比同一测点的处理结果。 4.2.3多道瞬态面波勘探剖面处理软件宜具有下列功能： 1能同时调入不少于3个测点的频散曲线，并自动进行拟 速度计算； 2编辑测点坐标和成图比例，生成速度成果图； 3具有自动绘制速度等值线的功能： 4具有图例填充功能。 4.2.4多道瞬态面波速度处理成图的文件格式，应采用计算机

4.2.3多道瞬态面波勘探剖面处理软件宜具有下列功能 1能同时调入不少于3个测点的频散曲线，并自动进行拟 速度计算； 2编辑测点坐标和成图比例，生成速度成果图： 3具有自动绘制速度等值线的功能： 4具有图例填充功能。 4.2.4多道瞬态面波速度处理成图的文件格式，应采用计算机

4.2.4多道瞬态面波速度处理成图的文件格式，应采用

通用格式，便于报告编写中调用

5.1.1 多道瞬态面波排列布置应符合下列要求： 采用线性等道间距排列方式，震源在排列的延长线上； 道间距应小于最小探测深度所需波长的二分之一； ? 偏移距的大小应满足勘探深度的要求； 4 排列长度应大于预期面波最大波长的一半； 5 排列的中点应为面波勘探点。 5.1.2 多道瞬态面波激发震源应符合下列规定： 1 震源频率与能量的选择应根据勘探深度确定，应满足面 波察的要求； 2震源可采用人工锤击、机械冲击或爆炸等方式； 3当勘探深度小于20m时，宜宣选择人工锤击；当勘探深度 为20m～50m时，宜选择落重或机械冲击激震；当勘探深度大 于50m时，宜选择爆炸激震或其他大能量激震方式。 5.1.3 面波的激发应符合下列要求： 1 应根据勘察任务要求和场地条件合理选择震源； 2使用人工锤击震源或机械冲击震源时应在激震点敷设 垫板； 3使用爆炸震源时药量应通过试验确定，触发方式宜采用 回线记时法。

5.2.1现场正式工作前应进行现场试验，试验范围应覆盖不同 的地形地质单元。

5.2.2试验工作的主要内容应包括仪器设备系统的频响

的一致性检查和采集试验工作

的一致性检查和采集试验工作

1仪器各道的一致性检查，宜采用在各道输入端并联后接 人信号源，采集与工作记录参数相同的记录，分析仪器各道的频 问与幅度的一致性： 2检波器的一致性检查，应选择介质均的地点，将检波 器密集地安插牢固，在大于10m地方激震，采集面波记录，分 析检波器频响与幅度的一致性； 3仪器通道和检波器的频响与幅度特性，应符合本规程第 4.1节的要求

2.4采集试验工作应符合下夕

1应在场地选择有代表性的地段进行干扰波调查，采用展 开排列方式采集面波，根据基阶面波发育的强势段确定偏移距、 道间距、排列长度和记录长度，排列长度应与勘探深度相近； 2应根据勘探深度的要求，确定适用频率的检波器，检波 器的频率可按下式计算：

1测线的布设应符合下列规定

5.3测线、排列的布设

1滑坡体、泥石流勘察，主测线应沿主滑方问平行布设， 辅助测线宜垂直主滑方布设： 2构造破碎带勘察，主测线应与构造走向垂直布设； 3古河床勘察，主测线应与古河床方向垂直布设： 4岩溶、土洞或采空区勘察，测线应平行布设，测线间距 应小于勘察对象的尺寸，发现异常时，应在异常点垂直布设辅助 测线；对于重点勘察项目应采取网格布线； 5地基加固效果检测，测线布设采取通过加固点和在加固 点之间两种方式，并应在加固前后，对同一测点采用相同参数进 行检测； 6一般场地勘察，测线应根据勘探线和勘探点布设。 5.3.2 排列的布设应符合下列规定： 1地形较平坦且不存在固定干扰源的场地，排列应沿测线 布设； 2地形起伏较大的场地，应调整排列方向，沿地形等高线 布设； 3存在固定干扰源的场地，排列与激发震源和干扰源应布 设在一条直线上，且激发震源和十扰源应在排列的同一侧； 4场地存在沟坎或处在建筑群中时，排列方向应规避十扰 波影响； 5其他场地排列应沿测线布设。

5.4.1应根据勘察目的、要求、地形地质与介质的地球物理物 性条件选用观测系统，并应符合下列规定， 1所选用的观测系统，应满足主要自的层探查的需要； 2简单地质地形条件下可采用单端激震法，复杂地质地形 条件下宜采用双端激震法； 3在满足勘探点间距要求的前提下，宜采用全排列移动、 半排列移动或部分道移动。

1 仪器应设置在无滤波状态，对定点仪器应设置各道增益 一致； 2 记录长度应满足最大源检距基阶面波的采集需要； 3 记录的近震源道不应出现削波，排列中不宜有坏道； 4 检波器安置的位置应准确； 5检波器应与地面（或被检测物表面）安置宰固，并力求 理置条件一致；检波器周围的杂草等易引起检波器震动之物应清 除；在风力较大条件下工作，检波器应挖坑埋置； 6检波器与电缆连接应正确，防止漏电、短路和接触不良 等故障。

5.4.3在面波勘察中应布置复测检查工作，复测检查的工作量 不得少于总工作量的5%。检查记录与原记录波形应相似，频散 曲线应一致。 并成合下

得少于总工作量的5%。检查记录与原记录波形应相似，频 油线应一致。

.4.4采集工作结束应及时进行数据存储与备份，并应符合 创规定：

5.4.4采集工作结束应及时进行数据存储与备份，并应

1按工程名称或工程代号设置存储文件夹； 2文件名应标识清晰，对于同一测点不同偏移距、不同激 震方式或双端激震等记录文件应有不同标识； 3采集过程中应填写现场采集班报记录，记录应包括场地 名称、测线编号、存储文件名、测点位置、场地条件等内容，记 录应有操作员、记录员和检查员签字

5.5采集记录质量评价

5.5.1对记录中的削波和常规地震勘探中的坏道，在多道瞬态 面波勘察中均应作为坏道处理。 5.5.2对记录长度不满足采集最大源检距基阶面波的记录，应 视为不合格记录。

5.5.3记录中的基阶面波应为强势波，否则应视为不合格记录

记录中坏道数天于使用道数10%的记录，应视为不合格 发现不合格记录，应进行补测

5.5.51 记录中坏道数天于使用道数10%的记录，应 记录。

6.1.1外业工作结束后应对原始资料进行整理，原始资料包括 纸质记录和数据记录。 6.1.2纸质记录包括现场采集班报记录、试验记录、仪器自检 记录和测量记录等，整理应符合下列规定： 1对记录应进行分类和装订成册： 2对记录应进行校核和校对，对错误记录的修改不得采用 擦除的办法； 3纸质记录整理和使用完结应归档。 6.1.3，数据记录包括面波采集记录和测点的地形测量记录，整 理应符合下列规定： 1对现场采集的面波记录应按场地、试验收容、测线进行 分类存储备份； 2留作存档的数据记录不得修改和删除； 3对测点的坐标和高程应进行校核，形成地形文件； 4数据记录整理完毕后应归档。

5.1.1外业工作结束后应对原始资料进行整理，原始资料 纸质记录和数据记录

1.3数据记录包括面波采集记录和测点的地形测量记录， 应符合下列规定： 1对现场采集的面波记录应按场地、试验收容、测线进 类存储备份； 2留作存档的数据记录不得修改和删除： 3对测点的坐标和高程应进行校核，形成地形文件； 4数据记录整理完毕后应归档

6.2.1数据处理应采用处理软件完成， 6.2.2处理软件应具有利用基阶面波提取多道瞬态面波频散曲 线的功能。

.2.3频散曲线提取应符合下

6.2.5频散曲线的反演计算应符合下列规定：

1剪切波层速度的反演计算宜选择固定层厚度的方式； 2剪切波层速度的反演计算宜遵循由浅及深、逐层调试的 原则，使正、反演结果逐渐逼近： 3在场地具有钻孔资料的条件下，应结合已知资料确定层 享度和剪切波层速度； 4 经过反演计算确定的剪切波层速度和层厚度结果应存储。 6.2.6 制作彩色速度面图应符合下列规定： 1 每个剖面应有不少于3个勘探点的频散曲线： 2 部面上勘探点频散曲线的输入可选择自动和手动两种 方式； 3 频散曲线上不合理的数据点应剔除； 4 应根据地形文件进行地形校正； 5 应能设置合适的比例尺和波速标尺门限； 6 应在速度分层图中填充地质图例，制作地质解释部面图

6.3.1频散曲线的地层反演分析应符合下列规定，

1对于近水平层状地层，反演结果应为排列中点位置竖直 方向地层的波速分布； 2对于倾斜地层，反演结果应为排列中点位置至地层界面 法向深度的波速分布。

6.3.2速度剖面图的地质分析应依据频散曲线的分层

有条件的情况下应结合既有地质资料，进行综合分析。

也层的关系，逐层确认划分。 面波的解释深度应依据面波波长换算，在具备条件的场 根据有关资料进行校正。 分析解释时，应将地层瑞利波波速转换为剪切波波速。 灿巨前泌产炫下管

值与地层的关系，逐层确认划分。

3.5分析解释时，应将地层瑞利波波速转换为剪切波波速。 3.6地层剪切波波速应按下列公式计算：

Us = UR ns 0. 87 +1.12μc 1+μd

武中：~s一 地层的剪切波波速（m/s); UR 地层的面波波速（m/s）； ns 面波和剪切波波速换算系数，与泊松比有关； 泊松比。 6.3.7地层的动剪切模量应按下式计算

s Md—泊松比。 6.3.7地层的动剪切模量应按下式计算

式中:Gd 动剪切模量（Pa）； 质量密度（kg/m3）。

6.3.8地层的动弹性模量应按下式计算

6.3.8地层的动弹性模量应按下式计算：

式中：Ed 动弹性模量（Pa）。

Ed 动弹性模量（Pa）

6.3.9地层的泊松比应按下式计算：

6.3.9地层的泊松比应按下式计算：

Ea = 2(1 +μd)pus

中：Up一地层的压缩波波速（m/s）。 3.10利用剪切波波速进行抗震场地类别划分时，应按国家王 有关标准的规定计算士层的等效剪切波速

行有关标准的规定计算士层的等效剪切波速

7.0.1面波勘察报告应重点突出、图表清晰、结论明确、建

7.0.2面波勘察报告应根据任务要求、工程特点和工

件等具体情况编写，并应包括下列主要内容： 1工程概况； 2勘察目的、任务要求、所依据的技术标准以及勘察时间 和完成的工作量； 3工程场地的地形、地貌、地质特征和地球物理条件； 4场地震动十扰背景及分析； 5面波勘察工作包括方法技术原理、仪器性能、观测系统及 采集参数选择，激震与接收方式，测线布设及工作质量保证措施等： 资料处理； 7 面波勘察成果分析解释； 结论与建议； 9 其他说明。 7.0.3 面波勘察报告应包括下列图表： 1 面波勘察布置平面图； 2 仪器设备工作正常检查的波形记录图； 3 十扰波调查的记录和典型面波记录图； 4 面波点频散曲线图； 5 面波速度分层图，有钻探地质资料时，绘制面波点速度 分层与工程地质柱状对比图； 6面波勘察成果图表包括波速分层、波速分区、波速等值 线图以及推断解释成果图等。 7.0.4面波勘察报告的文字、术语、代号、符号、数字、计量

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对于要求严格程 度不同的用词，说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示充许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合的规定”或“应按执行”

中华人民共和国行业标准

多道瞬态面波勘察技术规程

《多道瞬态面波勘察技术规程》JGJ/1143~2017，经任房和 城乡建设部2017年3月23日以第1505号公告批准、发布。 本规程是在《多道瞬态面波勘察技术规程》JGI/T143 2004基础上修订而成的。上一版主编单位是北京市水电物探研 究所，参编单位是建设综合勘察研究设计院、福建省建筑设计研 究院、中航勘察设计研究院、中交第一公路勘察设计研究院、北 京市地震局震害防御与工程地震研究所。主要起草人是刘云祯、 梅汝吾、任书考、李哲生、刘金光、刘运平、胡平。 本规程修订过程中，编制组进行了三次专项试验，对规程执 行12年来的情况进行了广泛调查研究，总结了国内外应用多道 瞬态面波勘察技术的经验和科学研究成果，同时参考了有关国家 标准和行业标准。 为便于产大施工、监理、设计、科研、学校等单位有关人员 在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《多道瞬态面波勘 察技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说 明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行 了说明。但是，本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力 仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。

总则· 22 ：术语和符号· 24 2.1术语 24 3 基本规定 27 + 仪器设备与处理软件· 28 4. 1 仪器设备 28 4. 2 处理软件 30 5 现场采集 31 5. 1 般规定 31 5. 2 现场试验 32 5. 3 测线、排列的布设 33 5. 4 采集要求 34 5. 5 采集记录质量评价 35 6 资料处理和解释· 36 6. 1 资料整理 36 6. 2 数据处理 36 6.3 分析解释 38 成果报告 40

总则 22 2　术语和符号· 24 2.1术语 24 3 基本规定 27 4 仪器设备与处理软件· 28 4.1 仪器设备 28 4.2处理软件 30 5 现场采集 31 5. 1 般规定 31 5. 2 现场试验 32 5. 3 测线、排列的布设 33 5.4采集要求 34 5. 5 采集记录质量评价 35 资料处理和解释· 36 6. 1 资料整理 36 6.2 数据处理 36 6.3分析解释 38 成果报告 40

1.0.2本条说明面波勘察适用于城乡、公路、铁路、机

利、电力等工程建设行业，利用多道瞬态面波方法进行的各类工 程地质勘察、岩土工程勘察与检测。可应用于探查覆盖层厚度、 划分松散地层沉积层序；场地土类别和场地类型的划分；探查基 君理深和基岩界面起伏形态，划分基岩的风化分带；探测构造破 碎带；探测地下隐埋物体、古墓遗址、洞穴和采空区；探测非金 属地下管道；探测滑坡体的滑动带和滑动面起伏形态；地基动力

2.1.1面波有瑞利波和勒夫波两种类型，本规程所指

特指成层半无限空间的瑞利波。瑞利波是在非均质半无限空间 中，由于自由边界的作用，非均匀平面P波和S波相互干涉而 汀生出来的，且P波与Sv波都沿自由面以同一视速度C

其面波速度曲线代表的地面位置定义为排列的中点位置， 即为勘探点位置。

为瞬态，由瞬态震源产生的面波为瞬态

3.0.1本条规定了进行多道瞬态面波勘察工作应搜集的文件资 料，任务委托书或勘察要求文件是开展面波勘察依据的文件。明 确勘察目的便于有的放失的布置工作；了解既有资料有利于针对 性开展试验工作，有利于建立物探资料与既有地质资料之间的关 系，实现由已知到未知的地质推断；获知现场条件有利于制定应 对措施。

技术可行性的分析方面节能标准规范范本，正确的认识是保证勘察成功的基

12个通道。如果道数太少，再出现个别坏道，实际参与计算的 有效道数减少，会影响成果质量。实践资料证明：道数多的资料 除了有利于辨认各种波型的属性、准确利用面波以外，对于提高 面波频散曲线分辨率和加大测深都是有益的。以往的2道瞬态面 波方法测深浅，而多道瞬态面波方法大幅度增加了测深，仅从简 单计算频散也可以看出：2道的计算1次；12道的计算66次； 24道的计算276次，由此不难看出多道面波数握让管的优热

本杂是对精密仅器设备现正吊施工的具其本安求。

曲线反映测点下地层的面波速度与分布，若要推断面波速度与地 层的对应关系尚需要与钻探资料建立关系，这样就可以把一个钻 探点的资料方便地扩展到一条物探测线上，整体上提高物探成果 的解释精度。

4.1.1本条是由20多年的工程实践经验得出，其内容是各行业 利用多道瞬态面波勘察方法进行各类岩土工程勘察、检测所需仪 器设备性能的基本条件。 对于探测波速分层难度不大的地层，可采用较少的通道，对 波速分层难度大的地层，或具有低速夹层时，应采用更多的通 道，以保证空间分辨率。换言之本条款强调采集面波记录应保证 足够的仪器通道数，目前普遍采用24通道采集记录。 利用地震仪进行面波勘察时需要查阅仪器技术参数，因为地 震仪通频带的低频端频率偏高；一般为5Hz～10Hz，难以满足 勘探深度要求。 常用多道瞬态面波勘察仪器的主要技术参数如下： 通道数：24道（可为12道或更多通道）； 采样时间间隔：一般为0.05ms、0.10ms、0.25ms 0.50ms、1.Oms、2.0ms、4.0ms、8.0ms; 米样点数：一般分512点、1024点、2048点、4096点， 8192点等； 模数转换：不小于20位； 动态范围：不小于120dB； 模拟滤波：具备全通、低通、高通功能； 频带宽度：0.5Hz～4.0X103Hz。 多道瞬态面波勘察仪器应具有频响与幅度一致性的自检功 能，这是面波仪不同于一般地震仪的一个重要指标。地震仪主要 利用地震波的运动学参数进行勘探，而面波仪是利用地震波的运 动学和动力学两项参数进行勘探，使用频响与幅度一致性不合格

的仪器系统采集数据，将会影响面波频散曲线的可靠性和准 确性。 面波仪具有自检功能，一方面对仪器进行检测，另一方面对 检波器进行检测，更换不合格的检波器，使仪器米集系统符合频 响与幅度一致性的要求，保证采集数据的质量。 4.1.2本条是对检波器的基本要求。检波器是面波勘察设备的 重要组成部分，它的频响特性、灵敏度、相位的一致性以及与地 面（或被测介质表面）的耦合程度，都直接影响面波记录的 质量。 任何检波器都有其特定的频响和灵敏度。固有频率不同，其 频响特性（或称带宽）也不一样，而灵敏度则取决于制作材料与 工艺。检波器对于输人信号来说，相当于一个滤波器，不同的频 响其输出是不一样的。一般说来，接收低频信号反映深部信息 要选择具有较低固有频率的检波器；反之，接收高频信号反映注 部信息，要选择具有较高固有频率的检波器。因此，合理选择检 波器，对于面波勘察来说，是非常重要的。 多道瞬态面波勘察，采用多个检波器来拾取面波信号焊接标准，所以 各检波器之间的一致性十分重要。如果检波器的固有频率、灵敏 度、阻尼等相差太大，会直接导致接收信号的相位发生畸变，从 而导致面波信息的错误计算。本规程根据岩土工程勘察的一般性 要求，结合我国地震检波器厂家的制造水平与制造系列，确定面 波低频检波器的频率不高于4.0Hz，同时确定同一排列检波器之 间的固有频率差不应大于0.1Hz。制作4.0Hz检波器的频率偏 差不大于0.1Hz是很难掌控的，面对目前厂家生产4.0Hz检波 器充许有0.5Hz偏差的现状，要求厂家采用频谱检测设备筛选 出符合要求的检波器是能够做得到的。 检波器的安装，也是面波勘察的一个重要环节。因为不正确 的安装会改变检波器的频率响应。一般的安装原则是：稳、 正、紧。

的仪器系统采集数据，将会影响面波频散曲线的可靠性和准 确性。 面波仪具有自检功能，一方面对仪器进行检测，另一方面对 检波器进行检测，更换不合格的检波器，使仪器采集系统符合频 响与幅度一致性的要求，保证采集数据的质量。 4.1.2本条是对检波器的基本要求。检波器是面波勘察设备的 重要组成部分，它的频响特性、灵敏度、相位的一致性以及与地 面（或被测介质表面）的耦合程度，都直接影响面波记录的 质景

本节列出的处理软件功能是处理多道瞬态面波数据的基本要 求，是多年工程实践总结出来的经验。多道瞬态面波数据处理软 件应是经过专家评审通过的软件。各种软件各有特色，但基本功 能应该具备，以方便工程人员按规范要求出具勘察报告。