Оценка пространственной разрешающей способности при акустических исследованиях грунтов
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2020.13.1.2Ключевые слова:
многоканальная сейсмоакустическая диагностика, вибрационное зондирование грунта, карстовая полость, локальная неоднородность, пространственное разрешениеАннотация
Выведены расчетные соотношения, позволяющие проанализировать возможность обнаружения локальных неоднородностей при акустическом исследовании грунтовой толщи методом отраженных волн. Амплитудное значение суммарного отклика на выходе приемной антенны представляется в виде двумерного рельефа - функции двух аргументов: времени задержки обратно отраженного импульсного эхо-сигнала и смещения центра апертуры при пространственном сканировании относительно места предполагаемой локализации неоднородности. На основе графического представления суммарного отклика приемной антенны в виде двумерного пространственно-временного рельефа демонстрируется реализуемость предлагаемого метода обнаружения локальных неоднородностей в зондируемой среде. Иллюстрации результатов моделирования наглядно показывают, что данный подход способствует получению информации о фактическом профиле или характере горизонтального пространственного распределения аномалии. Путем математического и численного моделирования анализируется влияние длительности зондирующего импульса и апертуры приемной антенны, габаритов и глубины залегания локальной неоднородности, а также фактора диссипации при распространении сейсмоакустических волн на разрешающую способность при зондировании и удаленной диагностике параметров неоднородности. Областью применения разработанной методики является инженерная сейсморазведка карстовых полостей, брекчий, каверн и других видов локальных неоднородностей.
Скачивания
Библиографические ссылки
Yaroslavtsev A.G., Bobrov V.Y., Zhikin A.A. Engineering 3D seismic survey on the potash mine territory // Proc. of the 13th Conference and Exhibition Engineering Geophysics 2017. Kislovodsk, Russia, April 24-28, 2017. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201700411">https://doi.org/10.3997/2214-4609.201700411
Чернышов Г.С., Дучков А.А. Применение метода волновой томографии для обработки данных малоглубинной сейсморазведки // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2017. Т. 2, № 4. С. 90-94.
Шишкина М.А., Фокин И.В., Тихоцкий С.А. К вопросу о разрешающей способности межскважинной лучевой сейсмической томографии // Технологии сейсморазведки. 2015. №1. C. 5-21. https://doi.org/10.18303/1813-4254-2015-1-5-21">https://doi.org/10.18303/1813-4254-2015-1-5-21
Романов В.В. Из опыта комплексного применения сейсморазведки и георадиолокации при инженерно-геологических изысканиях на территории Москвы // Инженерные изыскания. 2015. № 5-6. С. 44-49.
Фокин И.В., Басакина И.М., Капустян Н.К., Тихоцкий С.А., Шур Д.Ю. Опыт применения сейсмической томографии для археологических исследований оснований и фундаментов зданий // Вопросы инженерной сейсмологии. 2011. Т. 38, № 2. С. 21-34. (English version https://doi.org/10.3103/S074792391202003X">https://doi.org/10.3103/S074792391202003X)
Сердюков А.С., Яблоков А.В. Многоканальный анализ поверхностных волн с фокусированием пространственно-временных спектров // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2017. Т. 2, № 4. С. 53-57.
Давыдов В.А. Обнаружение подземных пустот антропогенного характера с помощью геофизических методов // Инженерные изыскания. 2013. № 7. С. 52-57.
Чугаев А.В. Практические аспекты изучения поверхностных волн, регистрируемых при малоглубинных сейсморазведочных исследованиях МОГТ // Стратегия и процессы освоения георесурсов. Пермь: Изд-во Горн. ин-та УрО РАН, 2004. С. 172-174.
Park C.B., Miller R.D., Xia J. Multichannel analysis of surface waves // Geophysics. 1999. Vol. 64, No. 3. P. 800-808. https://doi.org/10.1190/1.1444590">https://doi.org/10.1190/1.1444590
Ковин О.Н., Андерсон Н., Tитимакорн Т. 2-D многоканальный анализ поверхностных волн – эффективный метод изучения скоростей верхней части разреза // Горное эхо. 2005. №3 (21). С. 29-35
Мешбей В.И. Методика многократных перекрытий в сейсморазведке. М.: Недра,1985. 264 с.
Гольдин С.В. Теория интерпретации в сейсморазведке и сейсмологии. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2011. 357 c.
Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. Тверь: АИС, 2006. 774 c.
Урупов А.К. Основы трехмерной сейсморазведки. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. 584 с.
Кондратьев О.К. Разрешающая способность сейсморазведки МОВ-ОГТ // Геофизика. 2006. № 2. C. 3-12.
Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Изд. иностр. лит. 1973. 228 с.
Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. 928 c.
###
Yaroslavtsev A.G., Bobrov V.Y., Zhikin A.A. Proc. of the 13th Conference and Exhibition Engineering Geophysics 2017. Kislovodsk, Russia, April 24-28, 2017. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201700411">https://doi.org/10.3997/2214-4609.201700411
Chernyshov G.S., Duchkov A.A., Serdyukov A.S. Application of wave-equation traveltime inversion for near surface geophysics studies. Interekspo GEO-Sibir’ – Interexpo GEO-Siberia, 2017, vol. 2, no. 4, pp. 90-94.
Shishkina M.A., Fokin I.V., Tikhotskiy S.A. Resolution of cross-well travel-time tomography. Tekhnologii seysmorazvedki – Seismic Technologies, 2015, no. 1, pp. 5-21. https://doi.org/10.18303/1813-4254-2015-1-5-21">https://doi.org/10.18303/1813-4254-2015-1-5-21
Romanov V.V. On the experience of combined application of seismic prospecting and ground penetrating radar for engineering-geological surveys in the territory of Moscow. Inzhenernyye izyskaniya, 2015, no. 5-6, pp. 44-49.
Fokin I.V., Basakina I.M., Kapustyan N.K. Tikhotskii S.A., Schur D.Yu. Application of travel-time seismic tomography for archaeological studies of building foundations and basements. Seism. Instr., 2012, vol. 48, pp. 185-195. https://doi.org/10.3103/S074792391202003X">https://doi.org/10.3103/S074792391202003X
Serdyukov A.S., Yablokov A.V. Surface waves multichanel analysis using time-spatial power spectrum focusing. Interekspo GEO-Sibir’ – Interexpo GEO-Siberia, 2017, vol. 2, no. 4, pp. 53-57.
Davydov V.A. Detection of anthropogenic underground cavities by means of geophysical methods. Inzhenernyye izyskaniya, 2013, no. 7, pp. 52-57.
Chugayev A.V. Prakticheskiye aspekty izucheniya poverkhnostnykh voln, registriruyemykh pri maloglubinnykh seysmorazvedochnykh issledovaniyakh MOGT [Practical aspects of the study of surface waves recorded during shallow seismic surveys of the MOGT] // Strategiya i protsessy osvoyeniya georesursov [Strategy and processes for the development of geo-resources]. Perm’, Izd-vo Gorn. in-ta UrO RAN, 2004. Pp. 172-174.
Park C.B., Miller R.D., Xia J. Multichannel analysis of surface waves. Geophysics, 1999, vol. 64, no. 3, pp. 800-808. https://doi.org/10.1190/1.1444590">https://doi.org/10.1190/1.1444590
Kovin O.N., Anderson N., Titimakorn T. 2-D mnogokanal’nyy analiz poverkhnostnykh voln – effektivnyy metod izucheniya skorostey verkhney chasti razreza [2-D multichannel analysis of surface waves - an effective method for studying the velocities of the upper part of the section]. Gornoye echo, 2005, no.3 (21), pp. 29-35
Meshbey V.I. Metodika mnogokratnykh perekrytiy v seysmorazvedke [Multiple overlap technique in seismic exploration]. Moscow, Nedra,1985. 264 p.
Gol’din S.V. Teoriya interpretatsii v seysmorazvedke i seysmologii [Interpretation theory in seismic and seismology]. Novosibirsk, INGG SO RAN, 2011. 357 p.
Boganik G.N., Gurvich I.I. Seysmorazvedka [Seismic exploration]. Tver’, AIS, 2006. 774 p.
Urupov A.K. Osnovy trekhmernoy seysmorazvedki [Basic 3D seismic]. Moscow, FGUP Izd-vo «Neft’ i gaz» RGU nefti i gaza im. I.M. Gubkina, 2004. 584 p.
Kondrat’yev O.K. Razreshayushchaya sposobnost’ seysmorazvedki MOV-OGT [The resolution of seismic exploration MOV-OGT]. Geofizika – Russian Geophysics, 2006, no. 2, pp. 3-12.
Dwight H.B. Tables of integrals and other mathematical data. N.Y., The MacMillan Company, 1961. 288 p.
Landsberg G.S. Optika [Optics]. Moscow, Nauka, 1976. 928 p.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2020 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
