ارزیابی تأثیر محتوای فرکانسی بارهای لرزه‌ای به‌منظور شناسایی ناهنجاری‌های زیرسطحی با استفاده از امواج رایلی و طولی

نویسندگان

1 استادیار، گروه عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران

2 دانشجوی دکتری ژئوتکنیک، گروه عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران

doi
10.22065/jsce.2019.176403.1808
چکیده

آگاهی از خصوصیات زیرسطحی همواره مورد توجه مهندسان بوده است به‌خصوص زمانی که احتمال وجود مخاطرات ناشی از ناهنجاری‌های زیرسطحی همچون فروچاله یا حفره مدنظر باشد. شناسایی موقعیت این ناهنجاری‌ها در اعماق بیشتر به خاطر کاهش وضوح و دقت داده‌های برداشت‌شده هنوز موضوعی چالش‌برانگیز و نیازمند مطالعات بیشتر می‌باشد. در این مقاله با استفاده از روش اجزا محدود، تأثیر انواع بارهای لرزه‌ای به‌منظور شناسایی حفرات زیرسطحی مورد ارزیابی واقع‌شده است بارهای لرزه‌ای شامل ضربه چکش، ضربه سینوسی، ضربه کوتاه و بار ریکر با فرکانس های حداکثر 100، 50 و 20 هرتز می باشند. به علاوه اینکه با روش‌های فیلتر کردن و جداسازی امواج در فضای میدان موج، توانایی امواج طولی و رایلی جهت شناسایی حفرات در اعماق 2، 6، 10 و 20 مورد مقایسه قرارگرفته است. نتایج حاصله نشان دادند که محتوای فرکانسی و فرکانس غالب بار ارتعاشی، تأثیر قابل‌توجهی بر وضوح تصاویر و عمق نفوذ دارند. به‌عنوان‌مثال، بارهای لرزه‌ای ریکر100 هرتز، ضربه چکش و ضربه کوتاه با محتوای فرکانسی بالا برای شناسایی حفرات در عمق 2 متر دارای وضوح خوب، عمق 6 متر دارای وضوح متوسط، عمق 10 متر دارای وضوح ضعیف‌تر می‌باشند و برای حفره در عمق 20 متر امواج رایلی برگشتی به‌سختی قابل‌مشاهده بوده ولی در مقابل امواج طولی دارای وضوح و دقت بهتری هستند؛ حال‌آنکه بار لرزه‌ای با محتوای فرکانسی پایین همچون بار ریکر 20 هرتز نتایج مناسب‌تری از وضعیت امواج طولی و رایلی بازگشتی از حفره در اعماق بیشتر را فراهم نموده است. به‌طورکلی می‌توان این‌گونه اظهار داشت که استفاده ترکیبی از امواج طولی رایلی و طولی و اعمال بار لرزه‌ای متناسب با عمق شناسایی حفره منجر به نتایج قابل قبولی می گردد.