★本方案于2018年05月07日修订了R（表面）波法中对SASW法的说明（3.6.2）

 3.6.2 R（表面）波法

利用表面波法检层的基本原理为：首先计算不同频率下表面波（通常是瑞利波）的波速，频率～波速曲线也被称为频散曲线。然后，根据频谱曲线，考虑到瑞利波波长与影响深度的关系，推算不同深度的混凝土的瑞利波波速。

图3-6-6　表面波法测试概念

能够分析频散曲线的方法较多，按照激振的方式首先可以分为稳态法和瞬态法。其中，稳态表面波的分析方法比较简单、直观。而瞬态表面波的分析原理相对来讲比较复杂，目前常用的分析方法主要有两种：SASW法和f-k法，其中SASW法（Spectral Analysis of Surface Wave，表面波谱分析法）采用两道信号的互相关函数的傅立叶频谱作为分析基准，相对简单。另一方面，我们提出了基于卓越波长的瞬态表面波法，称之为“卓越波长法”，SASW法和卓越波长各有优缺点，可配合使用。

1） SASW法

波速可由下式计算

式中：

为某一特定频率，Hz；

为该频率对应的面波波速，m/s；

为频率下经展开后的两道信号相位差，rad，等于两道信号互功率谱在同一频率下的相位角；

为两道传感器道间距，m。

而波长λ则由下式计算：

2） 卓越波长法

该方法则是通过激发不同卓越频率的瑞利波，直接求取卓越频率下首波的传播速度。其测试原理简单明确，如下图所示：

图3-6-7  卓越波长法检测原理

通过改变激振锤的大小分别激振，并计算表面波的传播波速和波长，即可得到频散曲线。根据频散曲线的形状，按照下式可以反演出不同深度混凝土的R波波速：

1） 当媒质的平均R波速度随深度增加而增大时：

2） 当媒质的平均R波速度随深度增加而减少时：

3） 不考虑媒质平均R波速度随深度变化：

式中，、为第n、n-1点的深度（考虑到混凝土的泊松比，可取0.6倍波长）；

、为第n、n-1点深度以上的平均R波速度，可认为是该当波长的测试速度；

为到深度间隔内的媒质R波速度。

SASW法和卓越波长法各有优缺点。SASW法测试较为简单，一次激振可得到连续的频散曲线。但其对信号的品质要求很高，分析也较为复杂，对技术人员的经验和水平要求很高。卓越波长法则相反，测试原理和计算分析均较为简单，解析结果的稳定性也好。但该方法需要变换不同的激振锤，测试效率低，且不能保证频散曲线的连续性。