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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