Оценка пространственной разрешающей способности при акустических исследованиях грунтов

  • Юрий Михайлович Заславский Институт прикладной физики РАН
  • Владислав Юрьевич Заславский Институт прикладной физики РАН
Ключевые слова: многоканальная сейсмоакустическая диагностика, вибрационное зондирование грунта, карстовая полость, локальная неоднородность, пространственное разрешение

Аннотация

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.

Литература


  1. 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

  2. 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.

  3. 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

  4. 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.

  5. 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)

  6. 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.

  7. Давыдов В.А. Обнаружение подземных пустот антропогенного характера с помощью геофизических методов // Инженерные изыскания. 2013. № 7. С. 52-57.

  8. 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.

  9. 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

  10. 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

  11. Мешбей В.И. Методика многократных перекрытий в сейсморазведке. М.: Недра,1985. 264 с.

  12. Гольдин С.В. Теория интерпретации в сейсморазведке и сейсмологии. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2011. 357 c.

  13. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. Тверь: АИС, 2006. 774 c.

  14. Урупов А.К. Основы трехмерной сейсморазведки. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. 584 с.

  15. Кондратьев О.К. Разрешающая способность сейсморазведки МОВ-ОГТ // Геофизика. 2006. № 2. C. 3-12.

  16. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Изд. иностр. лит. 1973. 228 с.

  17. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. 928 c.

Опубликован
2020-03-30
Как цитировать
Заславский, Ю. М., & Заславский, В. Ю. (2020). Оценка пространственной разрешающей способности при акустических исследованиях грунтов. Вычислительная механика сплошных сред, 13(1), 23-33. https://doi.org/https://doi.org/10.7242/1999-6691/2020.13.1.2
Раздел
Статьи