ICS 75. 180. 10 E94 备案号：29827—2010
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T67752010
滩海堤坝坝体检测规程
（瑞雷波法）
Standard of seabank embankment inspection
(rayleigh wave method)
2010—08-27发布
201012-15实施
国家能源局 发布 SY/T 6775—2010
目 次
前言
范围术语和定义仪器设备与处理软件资料收集
2
3 4
5 外观检查 6 现场试验 7 整体普测 8 缺陷部位检测
勘探验证 10 检测报告编写
9
L
......
1 SY/T6775—2010
前言
为规范瑞雷波浅层地质勘探技术在堤坝坝体检测中的应用。制定本标准。 本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位：中国石化股份胜利油田分公司技术检测中心。 本标准主要起草人：于杰荣、马猛、董辉、李土红、高红娟、王建龙、彭皖生、蔡玉兰。
二 SY/T 6775-2010
滩海堤坝坝体检测规程
（瑞雷波法）
1范围
本标准规定了滩海堤坝坝体瑞雷波法检测的程序，内容和方法等的基本要求。 本标准适用于滩海堤坝坝体施工验收、运行监测，改造加固等阶段的检测。滩海陆岸设施，土石
人工岛等类似工程亦可参照本标准执行。 2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2. 1
瑞雷波rayleighwave 瑞雷波是在非均质半无限空间中，由于自由边界的作用，非均匀平面波P波和S波相互干涉而
衍生出来的。瑞雷波具有频散特性，即质点运动轨迹为一椭圆形。 2. 2
面波 surface wave 本标准中面波特指瑞雷波，即质点运动轨迹为椭圆形的波。
2.3
剪切波shear wave(transverse wave) 波的传播方向与介质质点的振动方向垂直的波。又称横波、S波。
2. 4
压缩波compression wave 波的传播方向与介质质点振动方向一致的波。又称纵波、疏密波、P波。
2. 5
基阶面波first mode of surface wave 面波的多个传播模态中以第一阶振型传播的波动为基阶面波。
2. 6
面波频散frequency dispersion of surface wave 面波各频率组分具有不同的传播速度的现象。
2. 7
面波速度 surface wave velocity 面波在介质中传播的平均相速度
2.8
多道multi- channel 面波勘察中所采用的多个通道仪器，同时记录形成完整的面波记录
2. 9
瞬态 Etransient vibration 震源的一种动力特征。
2.10
1 SY/T 6775--2010
排列 array 为完成一个面波采集记录，布置在一条测线上接收震动信号的检波器组合
2. 11
偏移距ofiset 面波采集时，震源与仪器第-通道所连接的检波器之间的距离。偏移距有正负之分。
2.12
道间距distance of channel 在排列中，相邻检波器之间的距离。
3仪器设备与处理软件 3.1仪器设备 3.1.1面波仪应满足下列要求：
a）仪器放大器的通道数不应少于12通道。采用的通道数应满足不同面波模态采集的要求。 b）仪器放大器的通频带应满足采集面波频率范围的要求。其通频带低频端不宜高于（1.5Hz·高
频端不宜低于4000Hz c）仪器放大器各通道的幅度和相位应一致，各频率点的幅度差在5%以内，相位差不应大于所
用采样时间间隔的一半。 d）仪器采样时间间隔应满足不同面波周期的时间分辨，保证在最小周期内采样4点～8点：仪
器采样时间长度应满足在距震源最远通道采集完面波最大周期的需要。 c）仪器动态范用不应低于120dB。模数转换（A/D）的位数不宜小于16位。
3.1.2检波器应符合下列要求：
a）应采用垂直方向的速度型检波器。 b）检波器的自然频率应满足采集最大面波周期（相应于检测深度）的需要，宜用自然频率不大
于4.Hz的低频检波器。 c）同一排列的检波器之间的自然频率差不应大于0.1Hz，灵敏度和阻尼系数差别不应大
于10%。 d）检波器应垂直于被检测面安插，并接触紧密。
3.1.3震源选择应符合：
a》震源的选择应根据检测深度要求和现场环境确定，震源需保证面波检测所需的频率及足够的
激振能量。 b）震源宜采用大锤激振、落重激振：检测深度0m-15m，宜选择大锤激振：检测深度（m-
3m选择落重激振。
3.2处理软件 3.2.1处理软件应具有下列功能：
a）采集参数的检查与改正、采集文件的组合拼接、成批显示及记录中分辨坏道和处理等。 b）识别和剔除扰波 C）分辩识别与利用基阶面波成分。 d）正反演功能，在波速递增及近水平层状地层条件下应能准确反演地层剪切波速度和层厚 e）分频滤波和检查各分频段面波的发育及信噪比的功能 f）能调人多条频散曲线
3.2.2对于多测点频散曲线的剖面成图，软件宜具有速度映像成图功能。在有条件的情况下，软件应具有自动拾取映像速度等值线和图例填充等功能， 2 SY/T 6775—2010
资料收集
检测前应收集以下资料： a）「程地质勘察资料。 b）气象水文资料。 c）工程设计文件及图纸 d》_1.程施工记录、工程质量问题处理记录、「程竣工资料。 e）运行维护记录。 f）邻近的十扰震源。 9）其他相关资料。
5外观检查 5.1对堤坝外观及护砌、排水体、涵管、坝上附属构筑物等进行调查，并对堤坝坝体质量现状进行定性描述， 5.2对堤坝裂缝、塌陷、生物洞穴等堤坝缺损情况进行调查，并在堤坝坝体检测报告中对堤坝缺损情况进行详细地统计与描述。内容包括缺损位置、面积、影响面的大小、深度、有可能带来的危害等。必要时附现场影像资料。 6现场试验 6.1正式检测前，应进行现场试验。试验工作量宜控制在检测工作量的5%。 6.2试验T作主要内容。 6.2.1仪器设备系统的频率响应（以下简称频响）与幅度的一致性检查，应符合下列要求：
a）仪器各道的一致性检查：将仪器输人端各道并联后接人信号源，采集与工作记录参数相同的
记录并存储，利用软件分析频响与幅度的一致性。 b）检波器的一致性检查：选择介质均句的地点，将检波器集中安插牢固，在大于10m外激振，
采集面波记录并存储，利用软件分析频响与幅度的一致性。 c）仪器通道和检波器的频响与幅度特性，在测深需要的频率范围内应符合一致性要求。
6.2.2采集试验应符合下列要求：
a）干扰波调查：选择有代表性的地段进行于扰波调查。干扰波调查应通过展开排列采集的方式
进行。采集面波在时空域传播的特征，根据基阶面波发育的强势段确定偏移距离，排列长度，采集记录长度，一般展开排列长度应与检测深度相当。
b）选用不同频率检波器的原则：根据检测深度要求，可利用式（1）和式（2）估算选用的检波
器频率。
f=UR/AR
..(1)
H~
(2)
式中： /频率，单位为赫兹Hz）： UR-：瑞雷波波速．单位为米每秒（m/s）： A——波长，单位为米（m） H一一检测深度，单位为米（m）
6.2.3根据检测深度和现场环境条件进行激振方式试验。依据采集记录进行频谱分析，震源的频带
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宽度应满足检测深度和分辨薄层的需要，据此确定最佳激振方式。 6.3通过试验。确定满足检测目的和精度要求的采集方案、采集参数和激振方式。 6.4在具有钻孔资料的场地宜在钻孔旁布置瑞雷波检测试验点，进行资料对比。 7整体普测 7.1检测方法
整体普测采用高密度多波列地震影像法，以固定偏移距激发宽频带弹性波，通过共偏移距现察方式，近震点宽频，快速、高密度采集多波列弹性波影像。根据地震影像图处理结果找出堤坝内部缺陷部位的位置和范围。 7.2检测步骤 7.2.1根据检测深度设置道间距、偏移距等参数。
a》采用线性等道间距排列方式，震源在检波器排列以外延长线上。 b）检测深度较深时选择较低频率的检波器，如4Hz或10Hz；检测深度较浅时选择较高频率的
检波器，如80Hz或100Hz。 》道间距小于最小检测深度所需波长的二分之一，检波器排列长度大于预期瑞雷波最大波长的
一半（相应最大检测深度）。 d）偏移距的大小根据任务要求通过现场试验确定。
7.2.2根据检测月的，任务，对象，布置测线，测线宜布置在平台，坡面，上下游坝肩等位置。从需要检测的起始桩号开始，按照设置的道问距，偏移距进行布线。 7.2.3将检波器设置在起始桩位置，震源敲击点距起始桩距离为1个偏移距。 7.2.4震源采用锤击单次激发，用一个检波器进行接收。以同震源、共偏移距采样方式采集数据。 7.2.5第一次敲击完成后，采集第一道影像波形，采集完成后，整个排列前移1个道间距，进行下一个激发。如此循环进行。一直到整个测线全部测试完成为止。 7.2.6用影像采集系统形成数据影像，对图谱所反映出的坝体内部异常范围进行判断和分类。分辨主要缺陷部位。 8缺陷部位检测 8.1检测方法
缺陷部位检测采用多道瞬态瑞雷波法。在被检测面上沿着瑞雷波传播的方向布置间距相等的速度型检波器，选择适当的道间距和偏移距。将多个检波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，通过对频散曲线的拟合处理，判断缺陷性质。 8.2检测步骤 8.2.1以外观检查和整体普测确定的坝体主要缺陷部位为中心点进行布线。 8.2.2根据现场试验和整体普测结果设置参数。 8.2.3震源采用单端激振法，用12个或24个检波器进行接收。中间的检波器应布置在需要详查的部位， 8.2.4放置激振板·进行敲击。 8.2.5接收瑞雷波·判断是否为有效波．若为有效波。存盘：反之。重复8.2.3步骤。接收瑞雷波应符合下列规定：
a）仪器应设置在全通状态，对定点仪器应设置各道增益一致。 b）记录长度为“采样点数”和“采样间隔的乘积，采样点数可选择1024点或2048点：采样
间隔的选择视采集记录的长度要求，应满足最大源检距基阶面波的采集需要。 C）记录的近震源道不应出现前波。排列中不宜有坏道。 d）排列方向的设计应视地面条件和规避干扰波的需要确定，排列上的道间距应小于最小检测深
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度所需波长的二分之一。 e）检波器安置的位置应准确 f）检波器应安置牢固并使安置条件一致。
8.3采集记录分析处理 8.3.1采集记录中的削波和通常地震影像中的坏道，均视为坏道。 8.3.2 采集记录的长度满足最大源检距基阶面波采集的记录，视为有效记录；否则为无效记录。 8.3.3 采集记录中基阶面波应为强势波，否则为无效记录。 8.3.43 采集记录中连续出现两次坏道视为无效记录。 8.3.5采集记录中坏道数大于使用道数10%的记录为无效记录。 8.3.6发现无效记录，应进行补测。 8.4数据资料处理 8.4.I根据实测点坐标，按要求的比例尺绘制出测线（点）平面布置图。 8.4.2瑞雷波数据资料处理应包括：瑞雷波数据资料预处理、生成面波频散曲线、频散曲线分层反演剪切波速度及确定层厚。 8.4.2.1瑞雷波数据资料预处理时，通过成批调人、显示采集记录，检查现场采集参数的输人正确性，对错误的输人应予以改正：；检查成批记录中瑞雷波多振形组分的发育情况。尤其观察基阶面波组分和干扰波的发育情况以及检查采集记录的质量。选用利于提取基阶面波组分的时间一空间窗口。对有效记录中的坏道，应于以处理。 8.4.2.2面波频散曲线提取应符合下列要求：
a）对基阶面波选用合理的时间一空间窗口。 b）面波频散曲线的提取宜在-K域中进行 c）在厂-K域进行的二维滤波应突出基阶面波的能量。 d》在-K域中的等值线图上应确认频散曲线，并转换为速度一深度域或速度一波长域的频散
曲线， e》频散曲线应遵循收敛的原则。在面波频散曲线上若频散点点距过大，不收敛。变化的起点处
可解释为地质界线。不收敛的频散曲线段不能用于地层速度的计算。
8.4.2.3频散曲线的分层应根据曲线的曲率和频散点的疏密变化综合分析。分层完成后反演计算剪切波层速度和层厚。 8.4.2.3.1剪切波层速度和层厚的反演计算有固定层厚反演层速度和固定层速度反演层厚两种方式。 宜选择固定层厚反演剪切波层速度的方式。 8.4.2.3.2反演过程宜由浅及深逐层调试，使正、反演结果逼近，完成剪切波层速度和层厚的处理。 8.4.3面波速度映像图的制作。 8.4.3.1输人剖面线上超过3个测点的面波频散曲线文件。 8.4.3.2输人面测点的坐标和高程。 8.4.3.3设置合适的比例尺生成面波速度映像图。 8.4.3.4需进行地形校正时应进行校正，生成地形校正后的面波速度映像图。 8.4.4坝体剖面图的制作：结合面波频散曲线的分层结果或地质柱状资料对面波速度映像图进行地质分析，分析同点位、同深度映像的速度值与坝体内部各层的关系，逐层确认划分。生成坝体分层界线框图，选择地质图例，绘制坝体剖面图 9勘探验证 9.1方法 9.1.1坑探法：对浅层缺陷隐患和不能或雄以进行钻探的部位，可开挖少量探坑、探槽、竖并，进
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