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地震波场中瑞雷波研究及在工程建设中应用

白朝旭  
【摘要】: 尽管瑞雷波频散特征很早就已被人们认识并作为一种物探手段在解决地质问题中取得了很多成果,但是对岩土工程问题进行较精细的、较定量的综合评价分析,却存在着许多问题亟待解决。本论文主要对瞬态多道瑞雷波技术在岩土工程勘察和地基场地特征评价等方面的应用进行了专门试验和分析,对瑞雷波的数据采集和测试、频散曲线的工程解译、高阶模瑞雷波对频散特征的影响和评价等测试技术和层状介质频散曲线的理论计算和反演等方面进行了系统研究和总结。 本文系统地对瑞雷波测试技术进行理论和应用相结合的综合研究,系统地讨论数据采集参数的优化组合设计原则并提出了数据采集、处理和解译应用的流程;运用快速标量传递算法计算多模频散曲线并应用拟牛顿法反演计算最大模频散曲线的剪切波速度结构,为瑞雷波频散曲线的快速有效的反演开辟新的方法和途径;深入讨论基阶模和高阶模瑞雷波的形成以及识别和分离方法,提出采用复合模或最大模频散曲线进行地层反演计算,讨论了频散曲线“之”字形特征及其工程应用;深入地讨论了瑞雷波频散曲线计算和反演结果的可靠性的影响因素,为有效地提高瑞雷波测试和分析精度提供参考;分析和讨论地层结构的不均匀性对瑞雷波传播特征以及频散曲线的影响及其表现特征,分析总结了大量的工程实例,为扩大瑞雷波技术的应用领域提供必要的依据。


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