德国Geotomographie跨孔地震CT+波速测试系统简介
1.整套系统组成：
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IPG5000高压储能发射器；RCU发射遥控器；
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SBS 42 P波发射探头；BHC-4 水听器链（接收P波）；
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BIS-SH-DS 孔内S波电火花探头；BGK 3、BGK 5、BGK 7 孔内3分量、5分量、7分量检波器（接收S波）；
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DevProbe1钻孔测斜仪（以上组合可看需求选配）
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其中，1+2为跨孔地震CT系统，1+3（+4）为波速测试两种功能，4为可选配件，1+2+3+4为跨孔地震CT+波速测试双任务系统。
图1 整套系统的组成
2. 跨孔地震波CT成像系统：
原理：作为一种物探方法，跨孔地震技术经常用作高精度孔间地层成像探测，在第一个孔内发射器发射地震波到达第二个孔内后被检波器接收，数据传输到地震记录仪中保存以做后处理分析，把地震波传播路径叠加后成像，这种方法类似于医学CT方法。可成功用于岩石（或砾石、沙层））土层（包括软土）等各种地层，同时在地下水位以上或以下都有效；因为震源和接收器都埋置在土体内部，不受干扰和限制。该技术可测定低速软弱夹层土的剪切波速度值，这点在沿途工程中有意义；该系统测深能力可达200米。(图2)
图2 跨孔地震CT原理
跨孔地震层析成像能够提供高空间分辨率的P波和S波地震波速图像，主要用来描绘地质结构，其用途包括但不限于以下领域：
探测地下岩溶、古洞、空洞、埋设物、矿区采空区；查明地下构造；渗透带、水流通道和方位，圈定破碎带位置和范围；建筑物地基、铁路公路路基等不良地质体监测、水电站、核电站选址勘查；桩基质量检测、库坝灌浆幄幕和高喷防渗板墙质量检测，水库、坝基检漏等。
图3 现场工作照
3. 跨孔地震波CT成像剖面案例
图4 跨孔地震成像成果剖面图，色谱指示波速值，清晰地分辨出了地下岩层的分界和局部的空洞。(Marble（大理岩）、siltstone（粉砂岩）、Granite（花岗岩）Dolimite（白云岩）)
图1、2为Geotomographie公司工程人员使用IPG跨孔地震成像系统为香港新图书馆所做的勘察成果图。该项目在前期钻孔勘察中发现有空洞，考虑到场地孔间的局限和城市里干扰因素多，采用了跨孔地震成像的方案。由跨孔地震剖面可以直观地看出：粘土、花岗岩、大理岩等的地层界限明显，可明显地看出空洞异常的位置。
4. 跨孔波速测试系统：
跨孔波速测试系统能够提供高分辨率的一维P波和S波地震波速曲线，以确定剪切模量、泊松比和杨氏模量等地基土动力学参数。其用途包括但不限于以下领域：
场地土地类型划分；建筑物场地覆盖层厚度的确定；土层等效剪切波速的计算；建筑物场地类型划分；判别建筑物粉土或砂土地基的地震液化；其他应用。
图5 跨孔波速测试原理
5. 跨孔S波波速测试案例
图6 Geotomographie公司在Jeddah（沙特阿拉伯）某项目跨孔波速测试V
S、V
P成果图
图6为Geotomographie公司在Jeddah（沙特阿拉伯）某项目跨孔波速测试VS、VP成果图，可见明显的速度分界。底部速度降低，后经跨孔地震成像勘探和钻孔验证，证实为低速异常地质体。
6.孔中测斜实用案例
图7 测斜曲线图
图7为Geotomographie公司在Jeddah（沙特阿拉伯）某项目孔中测斜曲线图。
7. 总结
Geotomographie公司跨孔地震CT+波速测试系统，相比于传统钻探或单孔波速测试，有着测试效率高、范围大、精度高等特点，只增加部分配件，可成为多任务系统，具有高的性价比。
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