[發明專利]一種復雜巖土工程介質的全波場檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201410199528.6
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN104007176B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 車愛蘭;馮少孔;張澤忠
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/07;G01N29/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中,樊昕

1.一種復雜巖土工程介質的全波場檢測系統，包括：

至少一個位于測線上的檢波器，用于檢測敲擊介質表面時沖擊點產生的沖擊彈性波信號；

測量儀器，用于記錄由檢波器接收到的沖擊彈性波信號，形成檢測數據；

數據處理模塊，對測量儀器得到的檢測數據按檢波器坐標的大小依次排列，得到一條原始的共偏移距映像剖面，對檢測數據的波形進行平均振幅分布、頻譜進行卓越頻譜的振幅分布、時頻數據、速度路徑處理，把處理結果按實際位置做成平面分布圖。

2.根據權利要求1所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測系統，其特征在于，所述系統進一步包含用于敲擊介質表面產生沖擊彈性波信號的激發設備。

3.根據權利要求1所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測系統，其特征在于，所述檢波器采用速度型檢波器，固有頻率：4.0～100Hz，檢測時保持檢波器和地面的充分耦合。

4.一種復雜巖土工程介質的全波場檢測方法，其特征在于，采用如權利要求1所述的系統來完成，具體包括如下步驟：

第一，在測線上設置檢波器，然后在與檢波器設定一定距離的地方敲擊介質表面，同時用測量儀器記錄由檢波器接收到的沖擊彈性波信號，完成一組數據采集；

第二，將檢波器和沖擊點都向前移動，再按同樣的方法采集下一組數據；

第三，重復以上第一、第二步過程直至整條測線的數據被采集完為止；

第四，將采集數據按檢波器坐標的大小依次排列，得到一條原始的共偏移距映像剖面，對采集數據的波形進行平均振幅分布、頻譜進行卓越頻譜的振幅分布、時頻數據進行持時分布、速度路徑進行面積分布或斜率計算的處理方法，把處理結果按實際位置做成平面分布圖。

5.根據權利要求4所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測方法，其特征在于，所述檢測數據采用波形平均振幅分布、卓越頻譜的振幅分布、時頻的持時分布及速度路徑的面積分布的處理方法，一次可視化處理形成四類平面分布并綜合四種處理結果最終形成檢測結果平面。

6.根據權利要求4所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測方法，其特征在于，所述檢測數據為x、y、z三個方向波形，分別對每個方向波形數據進行處理，綜合評定檢測結果。

7.根據權利要求5所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測方法，其特征在于，所述波形平均振幅分布處理方法是，把檢測數據按檢波器坐標展開形成的共偏移距映像剖面根據各波形平均振幅變化情況推測巖土工程介質的變化，處理結果按實際位置做成平面圖，以實際觀測位置為縱坐標及橫坐標，將振幅的大小制作成彈性波強度平面圖。

8.根據權利要求5所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測方法，其特征在于，所述卓越頻譜的振幅分布處理方法是，把檢測數據頻譜按檢波器坐標展開形成頻譜剖面，根據其卓越頻譜振幅變化情況推測巖土工程介質的變化，處理結果按實際位置做成平面圖，以實際觀測位置為縱坐標及橫坐標，將頻譜振幅的大小制作成彈性波卓越特性平面圖。

9.根據權利要求5所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測方法，其特征在于，所述時頻的持時分布處理方法是，根據各觀測點波的頻率特征及混響時間的關系，以實際觀測位置為縱坐標及橫坐標，將持時大小制作成小波處理平面圖。

10.根據權利要求5所述的復雜巖土工程介質的全波場檢測方法，其特征在于，所述速度路徑的面積分布處理方法是，根據各觀測點波的速度路徑的面積或斜率，以實際觀測位置為縱坐標及橫坐標，將路徑面積或斜率大小制作成小波處理平面圖。