5.4.2.1 稳态激振法

(1)工作布置

瑞利波勘探一般采用纵观测系统，即激振点和检波器排列在一条直线上，利用地震仪作为信号采集仪器，可连续进行测量，也可以一定间隔布点进行点测，则激振器两边各放置3～4道检波器为宜。

为简化计算工作，道间距Δx一般为等间隔。在稳态等幅激振条件下，Δx应满足Δx≤λ_R=v_R/f。在稳态变幅激振条件下，Δx应满足Δx≤Nλ_R，其中N为激振信号相邻两大振幅间的周期数。

(2)参数选择

所采用的工作频率范围和频率间隔与勘察目的、分辨率、精度以及地质条件等因素有关。在选择频率范围时，主要考虑要求的勘探深度。确定采用的频率间隔时，主要考虑精度和分辨率。

设深度分辨率为ΔH(m)，波长变化为Δλ=ΔH/β(其中β为深度转换系数)，那么频率间隔f_i+1(即相邻频点差)由勘探深度H_i来确定。即

环境与工程地球物理

如果场地要求勘探深度为0.5～15m，波速v_R为150m/s，则频率范围可取200～6.5Hz。如果上述场地ΔH为0.5m，则Δλ=0.76m，β取0.65，则勘探深度H达到15m时，频率应为6.5Hz。实际条件下，地下介质不是均一的，可对v_R值变化较大的某些频点间隔进行适当加密。

(3)激发与接收

安装激振器，并给激振器一定频率的电流，使之开始激振，当激振器工作稳定后，方能进行瑞利波信号的采集接收。

检波器的选择要使检波器适用频带与瑞利波工作频带—致。动圈式检波器的自振频率不同，频带也有较大差别，使用时应对其进行测试。

测试工作开始前，应对接收仪器的各种参数进行调试，记录长度应保证有2～3个信号周期，增益的大小应能使得瑞利波的振幅显示3～5mm为宜，以便通过屏幕对接收的信号质量进行监视。

5.4.2.2瞬态激振法

瞬态瑞利波法与稳态瑞利波法相比虽然有许多优势，但是还存在许多问题，主要是瞬态激振的功率密度谱分布不均，许多频率能量太小，随机干扰大，以至于频散曲线与理论相差太大，常常无法利用。为了克服这些缺点，又发展了一种新的瑞利波勘探方法———瞬态多道瑞利波勘探技术，它可以通过多次叠加和多道相关叠加，使得频谱能量加大，干扰减小，测试结果更为可靠。瞬态多道瑞利波法是在地面上沿着波传播的方向布置间距相等的多个拾振器，一般可为12个或24个，将多个拾振器信号通过逐道频谱分析和相关计算，并进行叠加，得出频散曲线上的反映更加突出，判断准确性大大增强。

(1)工作布置

瞬态法工作布置中，为了使两检波器接收的信号有足够的相位差Δφ，两检波器距离Δx应满足λ_R/3<Δx<λ_R，两检波器间的相位差Δφ应满足2π/3<Δφ<2π。随着勘探深度的增大，λ_R增大，Δx的距离也应相应增大。

(2)激发与接收

瞬态法震源一般采用落重法，即以一定质量的重块，提升一定高度后，自由落下撞击地面，从而产生瑞利波。当进行浅部测试时，可采用小铁锤，当测试深度较大时，可采用大铁锤或重铁块为震源。

瞬态法勘探的记录与浅层地震勘探类似，但在资料分析时，主要采用频谱分析，而目前的记录仪大部分是数字化记录仪，频谱也是离散化的。高频时记录时间可短些;低频时记录时间应长些。如要求分辨率为0.5m，在10～6.5Hz范围内，记录时间不应小于5000ms。

瞬态法的有效信号和干扰信号在记录上难以区别时，应在同一激发点重复接收3～5次，把重复接收的信号叠加，取其平均值，加强有效信号，压制干扰信号。在测点的一侧激振和接收完成后，可把震源移至测点的另一侧，再重复激振接收3～5次。把两侧的测量结果平均，作为该点的最终结果。