[发明专利]一种基于面波勘探进行深度换算的HVSR探测方法

说明书

本发明提供了一种基于面波勘探进行深度换算的HVSR探测方法，通过深度域HVSR等值线图、深度域归一化HVSR等值线图、频率域瑞雷面波相速度等值线图等进行有效和方便的深度换算。本发明方便HVSR适应更多复杂的工程，同时节约勘探成本，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及一种基于面波勘探进行深度换算的HVSR探测方法，适用于勘察领域精细探测技术领域。

背景技术

城市地下空间探测的问题越来越突出，面对城市施工场地小，干扰多等问题，大部分常规物探方法都不能有效实施。目前被动地震勘探HVSR因其场地适应性好，施工方便等特点，应用越来越多，但其深度换算没有有效和方便的方法，目前基本靠打钻的方式进行深度换算。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于面波勘探进行深度换算的HVSR探测方法，该基于面波勘探进行深度换算的HVSR探测方法用于混合源地震勘探，可节约勘探成本，提高工作效率。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种基于面波勘探进行深度换算的HVSR探测方法，包括以下步骤：

①12道垂直分量检波器按一维线性方式布置，采用大锤激发信号，采集面波数据，并在测点采用一个三分量检波器采集微动数据；

②根据面波数据，提取锤击信号的人工源瑞雷面波相速度频散曲线；根据微动数据，提取三分量检波器震动信号的三个分量数据，并将三个分量数据分别通过傅里叶变换获取三分量频率域数据曲线；

③根据人工源瑞雷面波相速度频散曲线，获取视S波速度V_x；根据三分量频率域数据曲线，获取频率域HVSR曲线L₀；

④将频率域HVSR曲线L₀经过归一化处理，获取曲线L_归；

⑤通过半波长理论将人工源瑞雷面波相速度频散曲线由频率域变为深度域，获取人工源瑞雷面波相速度频散曲线中的频率f_vs对应的半波长深度H，根据同一深度下f_vs是f_hvsr两倍的关系，获取频率f_hvsr对应的深度，再将L₀和L_归由频率域变为深度域，获取深度域HVSR等值线图和深度域归一化HVSR等值线图；所述f_vs为频散曲线中的频率，f_hvsr为HVSR曲线中的频率；

⑥将V_r，、V_x、L₀和L_归进行网格化，分别获取用于HVSR对应频率深度换算的频率域瑞雷面波相速度等值线图、用于得到精细速度结构的频率域V_x视S速度等值线图、用于圈定等值线小于1的区域的频率域HVSR曲线等值线图和用于得到岩土基岩面和上覆地层内部结构的频率域归一化HVSR曲线等值线图；所述V_r为瑞雷面波相速度。

所述步骤①中，三分量检波器采集的微动数据的记录总时间不少于10min。

所述步骤③中，V_x的计算公式为：

其中，V_x，i为第i个频率的视S波速度，t_i为i个频率的周期，V_r，i为第i个频率的瑞雷波相速度；t_i-1为第i-1个频率的周期，V_r，i-1为第i-1个频率的瑞雷波相速度。

所述步骤③中，L₀表示为{(A₁，t₁)，(A₂，t₂)，...，