【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地质勘探，尤其是涉及一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法。
技术介绍
1、对于海中离岸人工岛的修建，抛石成岛法因工艺简单、速度快等优点成为一种广泛采用的方式；成岛过程中在原海床面直接抛填块石，导致海床顶部淤泥与淤泥质软土层短时间内受堆填荷载冲击，发生剪切破坏，从而产生大滑移面形成淤泥包，引起拱淤现象，这在抛石成岛工艺下十分普遍，有些淤泥包甚至出露地表。人工岛填筑过程中形成的泥石分界面往往形态起伏，变化剧烈，软土层厚度分布极为不均，若处理不当，易引起上部建筑物的不均匀沉降，因此首先需要准确探明抛石层下淤泥包厚度的连续性分布特征，作为地基处理设计的数据支撑。现通常采用传统的钻孔形式来探测淤泥包分布，该方式效率底下，随机性强，且成本高，已不能满足项目关注的淤泥包连续性分布特征的需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，以解决现有淤泥包探测方式效率低，随机性强，影响探测效果的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，包括：
4、获取待测项目资料，并根据所述待测项目资料进行测线及钻孔布置设计，以使得所述测线及钻孔能够覆盖待测项目拟建上部建筑结构承重部位；
5、在所述测线上按照预设间距布置多个频率成像法检波器，并利用rtk测量频率成像法检波器的x，y，z空间位置，观测采集预设时间后，得
6、撤去所述频率成像法检波器，并在相同位置布置带有编号的多点主动源面波检波器；
7、将机械震源垂直布置于所述测线上，利用所述机械震源主动激发地震波信号，并利用所述多点主动源面波检波器接收回波信号后，根据编号由小到大进行采集数据，得到面波采集结果；其中，机械震源与多点主动源面波检波器一一对应设置，且机械震源与多点主动源面波检波器间隔一定间距设置；
8、利用互相关叠加算法对所述面波采集结果进行数据处理，得到所述测线剖面抛石层剪切波速度；
9、根据所述测线剖面抛石层剪切波速度，利用频率成像法对所述频率成像结果进行数据处理，得到基于物探法的抛石层厚度测量值；
10、在所述钻孔位置进行地质钻孔，以获取所述钻孔位置的抛石层厚度真实值，并计算得到所述钻孔位置的抛石层厚度真实值与抛石层厚度测量值的比值k；
11、基于所述比值k，对得到的各所述基于物探法的抛石层厚度测量值进行校正，得到基于频率成像法探测的抛石层连续厚度值。
12、进一步的，所述在所述测线上按照预设间距布置多个频率成像法检波器，并利用rtk测量频率成像法检波器的x，y，z空间位置，观测采集预设时间后，得到频率成像结果，包括：
13、在所述测线上按照2m间隔布置多个频率成像法检波器，并使各所述频率成像法检波器保持竖直设置；
14、利用rtk测量频率成像法检波器的x，y，z空间位置；
15、对所述频率成像法检波器观测采集20min后，得到频率成像结果。
16、进一步的，所述机械震源与多点主动源面波检波器间隔20cm设置。
17、进一步的，所述利用互相关叠加算法对所述面波采集结果进行数据处理，并得到所述测线剖面抛石层剪切波速度，包括：
18、在时间-空间域设置能显示全部波形的时距窗口，以突出基阶面波特征并得到面波记录；
19、将所述面波记录转换成频率-波数域的频散曲线，并提取所述频散曲线中面波频散的极大值数据转换成深度-速度域频散曲线，得到整体速度递增类型的频散曲线数据；
20、利用所述整体速度递增类型的频散曲线数据划分地层分界点，得到分界点以上地层剪切波速度后，通过互相关计算得到所述测线剖面抛石层剪切波速度。
21、进一步的，所述根据所述测线剖面抛石层剪切波速度，利用频率成像法对所述频率成像结果进行数据处理，并得到基于物探法的抛石层厚度测量值，包括：
22、对所述频率成像结果进行干扰压制以提高信噪比，得到原始信号数据；
23、对所述原始信号数据进行共振频率特征提取，并利用所述测线剖面抛石层剪切波速度，反演所述测线剖面抛石层的地质成像；
24、根据所述测线剖面抛石层的地质成像，获取基于物探法的抛石层厚度测量值。
25、进一步的，所述对所述原始信号数据进行共振频率特征提取，并利用所述测线剖面抛石层剪切波速度，反演所述测线剖面抛石层的地质成像，包括：
26、对所述原始信号数据进行共振频率特征提取，并使之为目标函数；
27、利用改进的遗传算法，并利用所述测线剖面抛石层剪切波速度，在深度域进行反演，以得到地质体厚度的地质成像。
28、进一步的，所述在所述钻孔位置进行地质钻孔，以获取所述钻孔位置的抛石层厚度真实值，并计算得到所述钻孔位置的抛石层厚度真实值与抛石层厚度测量值的比值k，包括：
29、利用潜孔钻钻头在所述钻孔位置进行地质钻孔，破碎岩石向下成孔直至淤泥面标高处后，换岩芯管取淤泥2m；
30、测量钻孔孔口至泥石分界面的钻杆长度，得到抛石层厚度真实值；
31、获取所述钻孔位置的抛石层厚度测量值，并计算得到所述钻孔位置的抛石层厚度真实值与抛石层厚度测量值的比值k。
32、相对于现有技术，本专利技术所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法具有以下优势：
33、本专利技术所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，通过利用地震波信号在地层中传播的共振原理进行地层划分，显著提高了层位划分的准确率。同时，通过利用主动源面波，做相关计算，从而获取到地层中传播的较为真实的视速度值，用于频率成像法中的地层深度计算，可大幅提升对层厚的探测精度，最后采用钻孔，通过现场揭露的实际层厚值，校核修正上述结果，实现了对海中抛石层厚度的高精度探测。
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1.一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，所述在所述测线上按照预设间距布置多个频率成像法检波器，并利用RTK测量频率成像法检波器的x，y，z空间位置，观测采集预设时间后，得到频率成像结果，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于：所述机械震源与多点主动源面波检波器间隔20cm设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，所述利用互相关叠加算法对所述面波采集结果进行数据处理，并得到所述测线剖面抛石层剪切波速度，包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，所述根据所述测线剖面抛石层剪切波速度，利用频率成像法对所述频率成像结果进行数据处理，并得到基于物探法的抛石层厚度测量值，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在
7.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，所述在所述钻孔位置进行地质钻孔，以获取所述钻孔位置的抛石层厚度真实值，并计算得到所述钻孔位置的抛石层厚度真实值与抛石层厚度测量值的比值k，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，所述在所述测线上按照预设间距布置多个频率成像法检波器，并利用rtk测量频率成像法检波器的x，y，z空间位置，观测采集预设时间后，得到频率成像结果，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于：所述机械震源与多点主动源面波检波器间隔20cm设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于多源物理场的海中抛石层厚度高精度探测方法，其特征在于，所述利用互相关叠加算法对所述面波采集结果进行数据处理，并得到所述测线剖面抛石层剪切波速度，包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：刘和文，潘伟，叶国良，刘爱民，喻志发，于健，郭玉彬，刘钊，孟凡文，
申请(专利权)人：中交天津港湾工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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