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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