物探檢測公路地質的綜合方法研究及其工程應用.pdf

1、根據(jù)國內外物探技術的發(fā)展方向，重點利用面波、折射波法等物探測試技術解決公路地質初探中的軟弱不良地層和土石分界的勘探問題。研究中主要根據(jù)目前各物探測試方法應用中存在的問題和公路工程初探測試的具體特點，通過小生境遺傳算法解決了大數(shù)據(jù)量的自動反演和分析問題，通過建立現(xiàn)場時域、頻域分析方法解決了軟弱不良地層的快速探測和現(xiàn)場測試調整技術，通過面波測試方法和折射波測試方法的結合解決了土石分界的綜合判定技術。通過本文研究，基本解決了公路工程地質初探中

2、的快速測試、數(shù)據(jù)分析和判定方法的問題。 論文完成的主要研究工作有： （1）系統(tǒng)的分析、比較了國內外面波測試方法中信號處理、理論頻散曲線的提取、曲線的正演、反演分析理論，研究了相關參數(shù)對信號分析的影響。對國際上比較先進的泛音分析法進行了研究，并編制了系統(tǒng)的測試分析軟件。 （2）根據(jù)國內外相關方法研究的特點，首次實現(xiàn)了小生境遺傳算法在頻散曲線反演上的應用，提高了面波分析反演的速度，避免了多次人工試算和調整結果，避免了

3、事先模型的假定，并且利用遺傳算法的小生境方法，提高了反演分析結果的合理性。 （3）通過有限差分軟件Flac3D的數(shù)值模擬，分析了不同情況下軟弱不良地層的時域波形和頻散特征。從面波在軟弱不良地層中的傳播規(guī)律出發(fā)，建立一套完整的數(shù)據(jù)分析處理方法，從時域和頻散曲線等多種渠道對軟弱地層進行研究，從而提出相應的軟弱不良地層判定標準。 （4）從時域、頻域和云圖三個階段分析了軟弱不良地層在面波測試過程中的信號表現(xiàn)和分類，提出了典型軟弱

4、地層情況下不同測試階段的表現(xiàn)形式和判斷標準，為在不同測試階段進行軟弱不良地層判定提供了系統(tǒng)的依據(jù)。并對軟弱不良地層測試的參數(shù)設計、測試步驟等給出了具體的操作流程，為現(xiàn)場測試和軟弱不良地層的準確判定奠定了堅實的基礎。 （5）通過對彈性波在土石地層中傳播規(guī)律的研究，分別提出面波和折射波進行土石分界檢測的基本原理，指出各自的優(yōu)缺點，最后提出利用二者優(yōu)點進行土石分界綜合檢測的基本方法。通過現(xiàn)場工程應用，取得了較好的應用效果，避免了單一方