工程地球物理的目的

　　地下结构是三维的，一维钻孔或标准贯入实验（SPT）虽然探测效果较为直观，但其探测范围较小，成本较高，只能提供单点区域信息，无法做到大面积探测，而工程地球物理则以其探测范围广，技术手段丰富和价格相对低廉的优点，被广泛应用。


　　工程地球物理方法主要应用于

　　◆探索构造薄弱区，避免地陷或沉降；
　　◆确定土壤动参数，从而计算地基强度；
　　◆圈划地质结构，避免不良地质、空洞等；
　　◆施工监测，如避免隧道掘进机被卡死等；


　　S波在工程地球物理中的优点

　　地震方法的优点

　　地震探测对岩石机械性能较为敏感，可通过测量获得岩土工程师所需的岩石和土壤力学参数；


　　S波（剪切波）地震方法的优点

　　◆与剪切模量直接相关；
　　◆相比P波探测分辨率更高；
　　◆不受地下水位影响；
　　◆与应力引起的各向异性直接相关；
　　◆剪切模量与S波地震探测的关系：
　　◆G=ρ·Vs2,其中G为剪切模量，ρ为介质密度，Vs为S波波速。
　　相比P波探测分辨率更高：
　　与P波探测相比，在同样的介质中，S波往往振幅较大，而波速较低波长较短，振幅较大则信号质量好，波长较短则分辨率高。


　　不受地下水水位影响：
　　S波一般无法在流体中传播，水作为孔隙流体对S波传播没有贡献。


　　与应力引起的各向异性直接相关：
　　S波在传播过程中具有水平极化（SH）和垂直极化（SV）两个极化方向，可获取更多的地质构造与岩石物理参数信息。


　　S波在工程地球物理中的应用

　　主要应用方法
　　◆孔中波速测试（DHT）；
　　◆跨孔波速测试（CHT）；
　　◆跨孔层析成像；

　　孔中波速测试（DHT）
　　可沿某单孔获得地质地层的剪切波速度(VS)和压缩波速度(VP)。如此可以获得剪切模量、泊松比、杨氏模量等土壤动参数，从而预测土壤对动力载荷的响应。相比跨孔波速测试，DHT法的垂向分辨率较低。


　　跨孔波速测试（CHT）
　　可获得两孔间剪切波速度(VS) 和压缩波速度(VP)沿深度变化的曲线，并且垂向分辨率高。该方法被用于获取土壤动参数，例如剪切模量、泊松比和杨氏模量等。有了这些参数，工程人员就可以预测土壤对动力载荷的响应。


　　跨孔层析成像
　　可获得两孔间高分辨率的2D或3D地震速度图像。该方法被用于刻画地质构造，描绘空洞和软弱区，研究土壤和岩石的力学性质等。此方法可以帮助工程人员调查建筑物和桥梁的基岩层，从而在基础设施建设的前后描绘地下特征，并且在短长期内加以监控。