بررسی اثرات انتشار امواج صوتی بر اندازه گیری های آزمایش آنالیز طیفی امواج سطحی در کاوش های ژئوتکنیکی دریا

روش آنالیز طیفی امواج سطحی (SASW) یک تکنیک درجا و غیر مخرب جهت شناسائی های ژئوتکنیکی و تعیین پروفیل سختی لایه های تشکیل دهنده زمین در خشکی و بستر دریا می باشد. این روش به علت سرعت و دقت بالا و اقتصادی بودن آن از دیگر روش های امواج لرزه ای متمایز است. آزمایش آنالیز طیفی امواج سطحی بر مبنای تولید و ثبت امواج لرزه ای در سطح زمین و یا بستر دریا و تحلیل اختلاف فاز سیگنال های حاصله در حوزه فرکانسی و وارونه سازی نتایج با استفاده از یک مدل الاستیک، همگن و ایزوتروپ دارای لایه بندی افقی استوار است. هنگامیکه از مواد منفجره به عنوان منبع انفجاری جهت ایجاد امواج لرزه ای در آزمایش SASW در زیرآب استفاده می‌‌شود امواج صوتی ناشی از انفجار در آب تولید می‌‌شوند[1]. این امواج بر روی رکوردهای حاصل از گیرنده‌‌ها تأثیر گذاشته و در صورت نادیده گرفتن اثر این امواج در محاسبات، نتایج حاصل از آزمایش دقیق نبوده و ممکن است گمراه کننده نیز باشد. از اینرو لازم است خواص و ویژگی های امواج صوتی که در اثر انفجار در آب منتشر می شوند با دقت بیشتری مورد مطالعه قرار بگیرد. در شرایط حضور آب و مرز منعکس‌‌کننده آب ـ هوا و خواص متفاوت آب در مقایسه با هوا، یک واکنش مختلط در ستون آب ایجاد می‌‌شود. مدل تئوریکی استفاده شده برای آزمایش آنالیز طیفی امواج سطحی در زیر آب اثرات ناشی از امواج پیکری، سطحی و صوتی ایجاد شده در بستر دریا را در نظر گرفته ولی اثرات ناشی از انرژی صوتی تولید شده در ستون آب حاصل از انفجار، بر روی بستر دریا و در نتیجه رکوردهای حاصل از گیرنده‌‌ها در مدل منظور نگردیده است. انرژی این امواج در بعضی از حالت‌‌ها باعث فشرده ‌‌شدن منحنی فاز در روش SASW ‌‌شده و در صورت فیلتر نکردن اثرات ناشی از این امواج از منحنی فاز باعث بوجود آمدن خطا در محاسبات می‌‌شود. همچنین سختی بستر دریا بر مود های انتشار امواج سطحی تاثیر گذار است. مود غالب انتشار امواج سطحی تحت تاثیر سرعت موج برشی در بستر دریا بوده و در این رابطه از سرعت موج طولی در آب جهت مقایسه و تعیین میزان سختی و نامگذاری سختی بستر دریا استفاده می شود[2].