互谱及多道表面波分析软件SWCT指南 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2023-12-28

剪切波速是计算其它材料力学模量及评价岩土工程质量一个重要参数。对表面波测试数据作互谱分析（SASW）或频率—波数域分析可以得到表面波频散曲线，表面波频散曲线与分层介质的剪切波速及分层厚度有关，对表面波频散曲线分析可以得到分层剖面剪切波速，因而，表面波测试在岩土工程中有广泛用途。
当地下空间有异质体存在，如，洞穴、溶洞、古墓、废弃填埋场等，表面波一部分能量散射，一部分能量绕射，根据散射表面波传播路径及绕射波能量变化可以识别出异质体的方位，因此，表面波测试也可用于工程物探。
SWCT有各种动测仪、地震仪、面波仪数据接口，可读取这些仪器测试的数据文件，它具有以下一些主要数据处理及分析功能：

(1) 基于测点信号相位谱的互谱分析，即Spectral analysis of surface waves(SASW)分析，要求有两道及以上测试信号。

(a) 该分析方法可从多道测试信号中任意选取两道信号分析，得到瑞利波在两测点间平均频散曲线，不同信号组合互谱分析可得到一组频散曲线；
(b) 对路面或混凝土板件，由于无法大量布置测点，一般采用两道加速度计测量，由频散曲线可分析路面或板件材料剪切速度，预估材料强度、路面或板件厚度及可能的缺陷。
(2) 基于测点信号振幅谱的多道分析，即Multichannel analysis of surface waves(MASW)分析，一般要求至少有12道及以上测试信号，软件提供传统频率—波数(f-k)域分析及改进f-k分析(或称相移法)两种方法。
(a) 传统频率—波数(f-k)域分析优点：可以得到较强能量波的频散数据，有效消除干扰信号谱及谱分析谱泄漏影响，缺点：无法得到能量较低频率成分波频散数据，同时也无法有效消除波几何及材料衰减的影响；
(b) 相移法优点：可以得到能量较弱波的频散数据，有效消除波几何及材料衰减的影响，缺点：放大干扰信号谱及谱分析谱泄漏影响，导致能量较弱的低频及高频成分波频散数据误差较大。
(3) 频散数据可以采用经验分析(半波分析)、正演分析及反演分析。
(4) 通过对多道测试信号谱扰动分析可探测浅部地下空间异质体位置及埋深。

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