关键要点
机械波测量技术旨在绘制拟议无条件项目的地下条件。它们也可以用于石油和矿物沉积勘探。
关于土壤条件的详细知识，从粘土，地下水，岩石和一般孔隙率方面，可以帮助工程师选择地下管道的最佳途径和最佳的无沟槽构造方法。
对地面条件的理解越好，质量决策越高，在时间和成本方面的浪费就越少。
显然，可以通过挖掘核心样品和分析土壤层来获得最准确的信息。但是，这个过程耗时且昂贵。另外，它仅在核心挖出的区域中是准确的，并且可能不会反映几米远的土壤条件。
替代方法是使用机械波来根据波穿过地球行驶的方式来绘制地下条件。机械波测量等无损测试方法为工程师提供了低成本的详细信息。
必须在物理测量和机械波测量之间达到平衡，以预测整个区域的地面条件。许多工程师使用核心样品来验证从波测量技术得出的结论。
机械波概述
使用源将机械波引入地面。这些波穿过地面的不同层或沿着不同层的表面传播。通过测量波，工程师可以确定地下条件是什么。
需要两种地震来源和接收器来对地质区域进行机械波分析。炸药在某些应用中提供了高功率来源，但是振动器也常用。
接收器使用电磁能将机械波转换为电流，然后可以绘制和分析。如果在整个区域使用多个接收器，则原始数据的数量和质量大大增加。这有助于工程师对地面条件进行更准确的分析。
穿过地面的海浪
主波（P波）在来回运动中穿过地面，也称为压缩或纵向波。它们的传播速度最高，在地面岩石中达到每秒6公里的速度，在地球核心附近每秒10 km。
次波（S波），也称为剪切波或横波穿过地面，垂直于运动方向。这些波的传播速度比P波慢，速度为每秒3.4 km，在核心附近每秒7.2 km。
当它们通过不同密度的材料时，所有波浪都会折射，而工程师测量和研究的是机械波的方向和速度的这些变化。当波以急性角度撞击新层的表面时，会发生反射。波浪本质上弹起了表面，而不是穿越它。
在表面传播的波浪
爱情波沿着地面的地面传播而不穿透地面下方。波形垂直于传播方向。
罗利波浪也沿着表面传播，但它们具有纵向和垂直效应。这导致了受波浪影响的颗粒的椭圆运动。
机械波的光谱分析
工程师从地震接收器处理原始数据，以将机械波测量转换为地下条件地图。他们看到的一些关键参数是：
剪切波速度
剪切波速度是对剪切波传播速度的测量。该测量与剪切模量和密度等土壤条件直接相关。因此，这是对土壤条件的有用度量。
压缩波速度
压缩波速度表示材料的可压缩程度。压缩波速度越高，岩石越硬，因此其可压缩性就越低。
地震速度比
地震速度比计算为剪切波速度上的压缩波速度。该变量表明土壤或岩石的毛孔中有液体的指示。
我们对机械波的了解
在进行新项目时，工程师使用所有可能的方法来确定土壤状况。这可能包括从无沟槽的建筑项目到矿物质或石油矿床的勘探。
确定地面条件的最准确方法是采用核心样本，但这是非常昂贵且耗时的。它还仅提供有关靠近样品区域的信息。
机械波是一种无损的技术，用于获得有关地下条件的信息。使用精心放置的地震来源和接收器，工程师可以评估地面条件。然后可以钻取核心样品以确认项目开始之前的光谱分析。
除了地面条件的核心采样和机械波分析外，工程师还使用电磁波。
由于不同的材料在不同频率下吸收电磁波，因此电磁数据的分析也可用于确定地下土壤，岩石和沉积物的类型。
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