Các điểm dữ liệu được lựa chọn từ đường cong vận tốc pha trên hình ảnh phổ sóng mặt cho quá trình giải bài toán ngược nhằm xác định vận tốc truyền sóng ngang VS. Giá trị VS theo MASW được so sánh với thành phần thạch học trong lỗ khoan và VS theo phương pháp địa chấn khác (down-hole). Độ lệch tương đối giữa hai phương pháp nhỏ hơn 10%. Sự thay đổi của giá trị VS theo MASW hoàn toàn phù hợp với các tầng địa chất trong lỗ khoan, bao gồm, lớp đất sang lấp gần mặt (93 m/s), lớp bùn xám (68–157 m/s), lớp sét lẫn cát (250–265 m/s) và phân lớp sét bên dưới (254–400 m/s).
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: CHUN SAN KHOA HỌC TỰ NHIÊN, TẬP 2, SỐ 5, 2018 105 Khuếch đại lượng sóng mặt hạn chế ảnh hưởng bất đồng ngang phương pháp phân tích sóng mặt đa kênh (MASW) Nguyễn Nhật Kim Ngân1, Đỗ Văn Lưu1 , Nguyễn Thành Vấn1, Trần Phúc Trịnh1 , Võ Mạnh Khương2 Tóm tắt—Phân tích sóng mặt đa kênh (MASW) phương pháp địa chấn tương đối lĩnh vực địa vật lý Việt Nam MASW cho phép khảo sát phân bố độ cứng môi trường đất đá bên mặt đất thông qua việc xác định giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS dựa kết phân tích hình ảnh phổ sóng mặt Chúng tơi tiến hành đo đạc 1D MASW lỗ khoan thuộc dự án phát triển khu dân cư quận 2, thành phố Hồ Chí Minh với hệ thống máy thu giữ cố định, vị trí nổ khoảng cách thu nổ khác Các hình ảnh phổ sóng mặt cộng dồn để khuếch đại lượng sóng mặt hình ảnh phổ sóng, làm giảm ảnh hưởng bất đồng theo phương ngang ảnh hưởng đến từ khoảng cách nổ gần xa Các điểm liệu lựa chọn từ đường cong vận tốc pha hình ảnh phổ sóng mặt cho q trình giải tốn ngược nhằm xác định vận tốc truyền sóng ngang VS Giá trị VS theo MASW so sánh với thành phần thạch học lỗ khoan VS theo phương pháp địa chấn khác (down-hole) Độ lệch tương đối hai phương pháp nhỏ 10% Sự thay đổi giá trị VS theo MASW hoàn toàn phù hợp với tầng địa chất lỗ khoan, bao gồm, lớp đất sang lấp gần mặt (93 m/s), lớp bùn xám (68–157 m/s), lớp sét lẫn cát (250–265 m/s) phân lớp sét bên (254–400 m/s) Từ khóa—phân tích sóng mặt đa kênh, MASW, vận tốc truyền sóng ngang, phổ sóng mặt, down-hole Ngày nhận thảo 03-01-2018; ngày chấp nhận đăng 0805-2018; ngày đăng 20-11-2018 Nguyễn Nhật Kim Ngân1, Đỗ Văn Lưu1 , Nguyễn Thành Vấn1, Trần Phúc Trịnh1 , Võ Mạnh Khương2 – 1Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, 2Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam Việt Nam *Email: nnkngan@hcmus.edu.vn GIỚI THIỆU ận tốc truyền sóng ngang V S tham số quan trọng địa vật lý cho phép đánh giá độ cứng môi trường đất đá bên mặt đất [7] Từ giá trị VS, tham số đàn hồi khác môi trường đất đá mơ đun Young, mơ đun biến dạng trượt xác định Tại Việt Nam, theo quy chuẩn có, phương pháp địa chấn truyền thống down-hole cross-hole sử dụng cách rộng rãi việc xác định V S [4] Tuy nhiên, phương pháp phương pháp phá hủy, đòi hỏi phải có lỗ khoan khu vực khảo sát, thời gian khảo sát lâu chi phí tương đối cao [3, 5] Trong đó, phương pháp phân tích sóng mặt đa kênh (MASW) cho thời gian khảo sát nhanh, quy trình đơn giản tốn [3, 5] Do việc sử dụng MASW để khảo sát cấu trúc độ cứng mặt đất xem phương pháp bổ sung thay phương pháp vừa nêu Trong nghiên cứu này, tiến hành đo đạc theo phương pháp 1D MASW lỗ khoan khu vực quận 2, thuộc khu đô thị Thủ Thiêm Vị trí hệ máy thu giữ khơng đổi suốt q trình đo đạc, tiến hành đo điểm nổ thuận nghịch hai đầu, khoảng cách nguồn nổ thay đổi nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến từ khoảng cách nguồn gần xa ảnh hưởng bất đồng ngang xem giá trị V S bên mặt đất thay đổi theo độ sâu khảo sát 1D MASW Giá trị VS phân tích theo phương pháp phân tích sóng mặt đa kênh đối chiếu với lỗ khoan địa chất khu vực kết V S từ phương pháp địa chấn truyền thống down-hole V 106 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: NATURAL SCIENCES, VOL 2, ISSUE 5, 2018 Sóng Rayleigh Sóng Rayleigh hình thành từ giao thoa sóng dọc P sóng ngang SV đến bề mặt ranh giới tự (ranh giới môi trường đất đá bên môi trường khơng khí bên bề mặt) Phương trình truyền sóng Rayleigh thể mối quan hệ vận tốc pha sóng Rayleigh (c) vận tốc truyền sóng ngang VS, vận tốc truyền sóng dọc VP [7, 8]: (10) (11) , , (12) , (13) (1) Đặt = (c/VS)2 q = (VS/VP)2, viết lại phương trình (1): 3 82 + 8(3 2q) + 16(q 1) = (2) Hệ số Poisson: (3) Đặt mật độ đất đá, mô đun biến dạng trượt: (4) Đối với môi trường đất đá vỏ trái đất, = 0,25 q = 1/3, phương trình (2) trở thành [7, 8]: (5) Trong môi trường bán không gian đồng nhất, sóng Rayleigh truyền với vận tốc pha [7, 8]: Nghiệm phương trình đường cong vận tốc pha sóng Rayleigh (7) cho thấy vận tốc truyền sóng Rayleigh hàm theo tần số c(k) hay nói cách khác c(), có vơ số nghiệm tương ứng với dạng đường cong vận tốc pha khác Hai đường cong vận tốc pha có dạng đối xứng M11, M12 hai đường cong vận tốc pha có dạng bất đối xứng M21, M22 (Hình 1) Đối với đường cong vận tốc pha M11, dải tần số thấp (k = 0), vận tốc truyền sóng tiến đến vận tốc truyền sóng Rayleigh mơi trường bán khơng gian đồng (c = 0,92 VS) dải tần số cao (k = ), vận tốc tiến đến vận tốc truyền sóng Rayleigh phân lớp bên [8] VS c (6) M Đường cong vận tốc pha sóng Rayleigh Xét phân lớp có bề dày H nằm môi trường bán đồng nhất, bên mặt đất, có vận tốc truyền sóng dọc, vận tốc truyền sóng ngang, hệ số Lame số sóng phân lớp Đặt , , , a = krH, b = ksH, phương trình đường cong vận tốc pha sóng Rayleigh (Love, 1911) [8]: (7) (8) (9) M V’ 11 M M 22 12 21 S c’ k21 k12 k22 k Hình Đường cong vận tốc pha sóng Rayleigh: đường cong (M11) đường cong bậc cao (M12, M21, M22) Bài tốn ngược Vận tốc pha sóng Rayleigh (c) xác định thông qua hàm F [6, 7]: F (fj, cj, VS, VP, , h) = (j = 1, 2, …, m) (14) Trong đó, cj vận tốc pha sóng Rayleigh tần số fj; VS, VP, , h véc tơ gồm thành phần vận tốc truyền sóng ngang (VSi), vận tốc truyền sóng dọc (VPi), mật độ (i), bề dày (hi) phân lớp thứ i m tổng số phân lớp mơ hình đất đá bên mặt đất theo phương ngang Đối với tập giá trị tham số mơ hình (VS, VP, , h) TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: CHUN SAN KHOA HỌC TỰ NHIÊN, TẬP 2, SỐ 5, 2018 tần số xác định fj, nghiệm phương trình (14) giá trị vận tốc pha sóng Rayleigh Nếu đường cong vận tốc pha bao gồm m điểm số liệu, có m phương trình (14) dùng để xác định vận tốc pha tần số fj Vận tốc pha sóng Rayleigh hàm bốn tham số V S, VP, , h Tuy nhiên, có thay đổi V S tác động chủ yếu lên vận tốc pha sóng Rayleigh Do đó, giá trị vận tốc truyền sóng VS xác định thông qua giá trị vận tốc pha sóng Rayleigh Ma trận Jacobian mơ hình tương ứng với vận tốc V S tần số fj [6, 7]: (15) Gọi x = [VS1, VS2, …, VSn] véc tơ gồm n phần tử chứa giá trị vận tốc VS mơ hình, b = [b1, b2, …, bm] véc tơ gồm giá trị đo đạc vận tốc pha sóng Rayleigh m tần số khác [6, 7]: Jx = b (16) Trong đó, b độ sai khác giá trị đo đạc giá trị mơ hình, c(x0) vận tốc pha mơ hình tương ứng với vận tốc truyền sóng S ban đầu, x độ hiệu chỉnh tính tốn Phương trình (16) giải thơng qua thuật tốn tối ưu hóa, phương pháp bình phương tối thiểu Sau vòng lặp, véc tơ x tính tốn thêm vào giá trị mơ hình Quá trình lặp tiếp diễn sai số số liệu đo đạc số liệu mơ hình (b) giảm xuống đến giá trị hợp lý [6, 7] Đo đạc 1D MASW Đối với khảo sát 1D MASW, hệ thống máy thu rải mặt đất với tâm hệ đặt vị trí cần khảo sát ghi nhận thay đổi giá trị VS theo độ sâu Theo lý thuyết, mặt cắt 1D VS thu cần vị trí điểm nổ mơi trường bên mặt đất xem đồng theo phương ngang Trong trình phân tích số liệu, điều kiện đất đá bên mặt đất trung bình hóa theo phương ngang dọc theo hệ máy thu Kết mặt cắt 1D VS thể thay đổi giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS theo độ sâu bên mặt đất tâm hệ máy thu Mặt cắt 1D VS thể 100% thay đổi giá trị vận tốc VS theo độ sâu ứng với vị trí tâm hệ máy thu Tuy nhiên thực tế, môi trường địa chất bên mặt đất bất đồng theo độ sâu lẫn phương ngang, việc lựa chọn khoảng cách thu nổ tối ưu khảo sát MASW để sóng mặt đạt lượng 107 lớn tín hiệu rõ ràng điều cần thiết, góp phần giảm thiểu ảnh hưởng nhiễu Có hai yếu tố ảnh hưởng lớn đến hình thành lan truyền sóng mặt ảnh hưởng khoảng cách thu nổ (khoảng cách điểm nổ máy thu thứ nhất) gần xa [2, 10] Sóng Rayleigh hình thành từ giao thoa sóng khối, sóng khối tạo tượng giao thoa phản xạ Do đó, khoảng cách thu nổ gần ảnh hưởng đến khả giao thoa sóng khối, hạn chế hình thành lan truyền sóng sóng mặt Trong q trình đo đạc MASW, khoảng cách thu nổ phải lớn giới hạn thu nổ nhỏ để liệu thu khơng bị ảnh hưởng q nhiều sóng khối, nhiễu xung quanh lượng sóng mặt chiếm ưu nhiều Khoảng cách giới hạn cực tiểu thay đổi theo bước sóng Giới hạn cực tiểu lớn trường hợp bước sóng dài ngược lại MASW đo đạc dải bước sóng định Dải bước sóng xác định từ khoảng cách máy thu chiều dài toàn hệ thống máy thu Giới hạn cực tiểu khoảng cách thu nổ khoảng 25–50% chiều dài hệ thống máy thu [10] Mặc dù sóng mặt mạnh nhiều so với sóng khối hình thành gần điểm nổ, nhiên, độ suy giảm sóng mặt nhanh sóng khối Kết sau lan truyền đến khoảng cách đó, lượng sóng mặt giảm nhanh thấp mức lượng sóng khối nhiễu từ mơi trường xung quanh Do đó, khoảng cách từ hệ thống máy thu đến nguồn nổ phải nhỏ khoảng cách giới hạn xác định (khoảng cách giới hạn cực đại) [10] Việc đo đạc nhiều mặt cắt địa chấn với vị trí hệ máy thu khoảng cách, vị trí điểm nổ khác (nổ hai đầu thuận nghịch), sau đó, số liệu cộng dồn thành hình ảnh phổ sóng mặt q trình phân tích giảm thiểu ảnh hưởng đến từ khoảng cách thu nổ gần xa ảnh hưởng bất đồng theo phương ngang [2, 10] PHƯƠNG PHÁP Chúng tiến hành thu thập số liệu 1D MASW lỗ khoan thuộc dự án phát triển khu dân cư, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh (Hình 2A) Máy địa chấn RAS-24 (Hình 2B) kết hợp với 24 máy thu (geophones) tần số thấp 4,5 Hz (Hình 2C) sử dụng để ghi nhận dao động đất đá bên mặt đất dạng băng ghi địa chấn Tất 108 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: NATURAL SCIENCES, VOL 2, ISSUE 5, 2018 dạng sóng địa chấn bao gồm sóng khúc xạ, phản xạ, sóng trực tiếp, sóng mặt, … ghi nhận băng ghi địa chấn Hệ thống máy thu bố trí cách nhau, khoảng cách hai geophones gần m Lỗ khoan địa chất nằm geophone 12 13 (Hình 2A) Trong suốt q trình đo đạc 1D MASW, tồn hệ thống máy thu giữ cố định, khoảng cách thu nổ vị trí điểm nổ thay đổi, nổ hai đầu thuận nghịch, khoảng cách thu nổ có giá trị 10 m 16 m (Hình 3) Búa tạ kg đe sắt sử dụng để tạo dao động lan truyền bên lòng đất Tổng thời gian đo băng ghi địa chấn s, bước lấy mẫu 0,125 ms Tổng cộng có bốn băng ghi địa chấn tương ứng với vị trí nổ thuận nghịch hai đầu hai khoảng cách thu nổ 10 m 16 m (Hình 4) B) C) A) Hình (A) Khảo sát 1D MASW; (B) Máy địa chấn RAS24; (C) Geophone 4,5 Hz Vị trí lỗ khoan X1 12 … 23 … 24 X3 dx X2 13 X4 L Hình Sơ đồ hệ máy thu vị trí điểm nổ tuyến đo 1D MASW: khoảng cách geophones dx = m; độ dài hệ máy thu L = 46 m; hai điểm nổ thuận X1 = 10 m X2 = 16 m; hai điểm nổ nghịch X3 = 10 m X4 = 16 m 0.0 Thời gian (s) 1.0 0.5 0.0 1.5 Thời gian (s) 1.0 0.5 B) 2.0 2.0 2.0 A) Geophone 12 16 20 24 Geophone 12 16 20 24 1.5 1.5 1.5 Thời gian (s) 1.0 0.5 Thời gian (s) 1.0 0.5 c 2.0 Geophone 12 16 20 24 0.0 0.0 Geophone 12 16 20 24 C) D) Hình Băng ghi địa chấn tương ứng với vị trí khoảng cách thu nổ khác nhau: (A) X1 = 10 m; (B) X2 = 16 m; (C) X3 = 10 m; (D) X4 = 16 m Chúng tơi sử dụng phần mềm chun dụng có quyền PS cơng ty Park Seismic q trình phân tích số liệu [1] Mơi trường bất đồng theo phương ngang bên mặt đất, khoảng cách thu nổ gần xa ảnh hưởng lên băng ghi địa chấn trình phân tích số liệu Băng ghi địa chấn biến đổi từ miền không gian - thời gian (t-x) sang miền tần số - vận tốc pha (f-c) để thu hình ảnh phổ sóng mặt (Hình 5A, 5B, 5C, 5D) Các hình ảnh phổ sóng mặt sau cộng dồn q trình phân tích nhằm trung bình hóa bất đồng theo phương ngang (Hình 5E), góp phần khuếch đại tín hiệu sóng mặt, hạn chế ảnh hưởng đến từ khoảng cách thu nổ gần q xa Trên hình ảnh phổ sóng mặt, nơi tập trung lượng sóng mặt cực đại có dạng đường cong (đường cong vận tốc pha sóng Rayleigh) vận tốc pha sóng Rayleigh hàm theo tần số, dạng sóng khác khơng có tính chất nên dễ dàng loại bỏ q trình xử lý Các hình ảnh phổ sóng mặt với nguồn nổ TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ: CHUYÊN SAN KHOA HỌC TỰ NHIÊN, TẬP 2, SỐ 5, 2018 (Hình 5E) Hình dạng đường cong vận tốc pha sóng Rayleigh cho biết thay đổi vận tốc truyền sóng theo độ sâu vị trí khảo sát Đường cong vận tốc pha hình ảnh phổ sóng mặt (Hình 5E) thể vận tốc truyền sóng giảm dần tính từ bề mặt (trong khoảng từ 25 Hz đến Hz), đến độ sâu định ( Hz), vận tốc sóng bắt đầu tăng lên đến giá trị lớn (Hình 5E) Chúng lựa chọn ba mươi điểm giá trị đường cong vận tốc pha cho trình giải tốn ngược (Hình 5F) Vận tốc pha (m/s) Vận tốc pha (m/s) đơn (Hình 5A, 5B, 5C, 5D) có lượng sóng mặt giảm nhanh chóng theo độ sâu gây khó khăn việc nhận diện đường cong vận tốc pha từ tần số khoảng Hz trở xuống ( Hz), đặc biệt hai hình ảnh phổ sóng mặt có nguồn nổ xa 16 m (Hình 5B, 5D) điểm nổ xa nên lượng sóng mặt không đủ để xuyên xuống độ sâu lớn Trong đó, hình ảnh phổ sóng mặt sau q trình cộng dồn có độ khuếch đại lượng sóng mặt lớn hơn, hình ảnh đường cong vận tốc pha rõ ràng 109 Tần số (Hz) Tần số (Hz) B) Vận tốc pha (m/s) Vận tốc pha (m/s) A ) Tần số (Hz) Tần số (Hz) D) Vận tốc pha (m/s) Vận tốc pha (m/s) C) Tần số (Hz) E) Tần số (Hz) Biên độ F) Hình (A), (B), (C), (D) Phổ sóng mặt với khoảng cách thu nổ X1 = 10 m; X2 = 16 m; X3 = 10 m; X4 = 16 m; (E) Phổ sóng mặt số liệu sau cộng dồn; (F) Các điểm số liệu lựa chọn đường cong vận tốc pha sóng mặt KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Chúng khảo sát thay đổi giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS từ mặt đất đến độ sâu 30 m, sử dụng phần mềm chuyên dụng xử lý sóng mặt có quyền PS cơng ty Park Seismic [1] Q trình giải tốn ngược kết thúc sau ba vòng lặp tỷ lệ giống giá trị đo đạc thực tế giá trị mô hình vào khoảng 88,42% Mặt cắt 1D VS thể thay đổi giá trị vận tốc truyền sóng ngang theo độ sâu thể Hình 6, thấy giá trị hoàn toàn phù hợp với tính chất đàn hồi phân lớp thạch học lỗ khoan (Bảng 1) Tương ứng với lớp đất sang lấp bề mặt có bề dày 1,5 m, giá trị VS tương đối thấp vào khoảng 93 m/s Từ độ sâu 1,5 m trở đi, VS giảm xuống giá trị thấp khoảng 84 m/s đến 68 m/s phản ánh vận tốc truyền sóng phân lớp bùn sét lẫn hữu Tại đáy lớp bùn sét hữu (độ sâu khoảng 12 m), giá trị VS bắt đầu tăng lên đạt giá trị gần 157 m/s Sau đó, VS tiếp tục tăng khoảng 250–265 m/s lan truyền phân lớp sét pha cát (độ sâu 12 m đến gần 18 m) Từ độ sâu 18 m trở xuống, tương ứng với phân lớp sét, vận tốc truyền sóng ngang V S tăng dần theo độ sâu (254–400 m/s) 110 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: NATURAL SCIENCES, VOL 2, ISSUE 5, 2018 Ngồi ra, giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS theo MASW (Bảng 2) so sánh với giá trị V S đo phương pháp địa chấn truyền thống down-hole (Bảng 3) [4] Hình thể mặt cắt 1D VS hai phương pháp đồ thị Giá trị VS theo hai phương pháp khơng có khác biệt lớn Độ lệch tương đối giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS hai phương pháp mét độ sâu khu vực Thủ Thiêm, quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh nhỏ ( 9%) Độ lệch tương đối lớn VS hai phương pháp 9% độ sâu m, VS đạt giá trị 84,09 m/s theo MASW 92,77 m/s theo down-hole [4] Đối với độ sâu lại, độ lệch tương đối không lớn 5% Kết đo đạc cho thấy địa chất khu vực khảo sát từ mặt đất đến độ sâu khoảng 12 m tương đối yếu với giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS thấp Từ 12 m trở xuống, độ cứng đất tăng theo độ sâu phản ánh qua trị số VS tăng dần Từ mặt đất đến độ sâu 30 m, VS xác định phương pháp MASW Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh, thay đổi khoảng tương đối rộng (68–400 m/s) Từ giá trị VS phân tích theo MASW mật độ đất đá thành lỗ khoan (Bảng 1), mô đun biến dạng trượt G (tham số đàn hồi phản ánh tính cứng thành phần đất đá chống lại biến dạng tác dụng ngoại lực) xác định qua công thức (4) Bảng thể giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS mơ đun biến dạng trượt G tính tốn Bảng Cột địa tầng khu vực khảo sát Độ sâu (m) Vận tốc VS (m/s) Hình Giá trị 1D VS theo độ sâu (MASW) Chấm xanh: đường cong vận tốc pha số liệu mơ hình Chấm đỏ: đường cong vận tốc pha số liệu đo đạc Bảng Giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS mơ đun biến dạng cắt G theo MASW Độ sâu (m) 1,50 3,01 4,61 6,23 8,94 11,93 14,93 17,94 21,05 24,20 27,40 30,00 Bề dày (m) 1,50 1,51 1,60 1,62 2,71 2,99 3,00 3,01 3,11 3,15 3,20 2,60 Mật độ (kg/m3) VS (m/s) Mô đun biến dạng cắt G (MPa) 1480 1480 1480 1480 1480 1480 1960 2070 2070 2070 2070 2070 93,14 84,09 70,53 72,32 67,81 157,32 249,80 264,83 253,63 297,92 325,05 399,70 12,84 10,47 7,36 7,74 6,81 36,63 122,30 145,18 133,16 183,73 218,71 330,70 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ: CHUYÊN SAN KHOA HỌC TỰ NHIÊN, TẬP 2, SỐ 5, 2018 111 Vận tốc VS (m/s) Bảng Giá trị VS theo down-hole VS (m/s) 92,77 68,92 70,99 160,11 254,51 265,59 252,37 293,41 325,39 398,48 KẾT LUẬN Khảo sát 1D MASW tiến hành khu vực Thủ Thiêm, thuộc dự án phát triển khu dân cư quận 2, thành phố Hồ Chí Minh, sử dụng vị trí nguồn nổ khác xử lý số liệu phần mềm chuyên xử lý sóng mặt PS Trong trình xử lý, hình ảnh phổ sóng mặt cộng dồn nhằm trung bình hóa ảnh hưởng bất đồng theo phương ngang, hạn chế nhiễu đến từ môi trường xung quanh từ sóng khối Năng lượng sóng mặt thể qua đường cong vận tốc pha số liệu cộng dồn tăng lên lớn hình dạng đường cong rõ ràng so với đường cong đến từ nguồn nổ đơn Giá trị vận tốc truyền sóng ngang VS theo phương pháp phân tích sóng mặt đa kênh hoàn toàn phù hợp với thành phần thạch học lỗ khoan địa chất kết VS theo phương pháp địa chấn truyền thống downhole Giá trị VS ghi nhận khu vực khảo sát cho thấy độ cứng đất thay đổi theo độ sâu, từ mặt đất đến độ sâu khoảng 12 m, đất yếu phản ánh qua trị số VS nhỏ (93–157 m/s) Do đó, q trình thi cơng cần phải có phương án khắc phục tình trạng này, đảm bảo tính an tồn cơng trình xây dựng Từ độ sâu 12 m đến 27 m, độ cứng đất tăng dần thể qua giá trị VS tăng theo độ sâu (250–325 m/s), quy ước đất cứng loại C theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam năm 2006 [9] Từ 27 m trở xuống, VS đạt giá trị cao (gần 400 m/s) tương ứng với đất cứng loại B [9] Độ sâu (m) Độ sâu (m) 3,0 6,0 9,0 12,0 15,0 18,0 21,0 24,0 27,0 30,0 Hình Giá trị VS theo độ sâu phương pháp MASW down-hole Lời cảm ơn: Nghiên cứu tài trợ Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh (ĐHQGHCM) khuôn khổ đề tài mã số C2019-18-03 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] B.P Choon, PS User Guide Series, Park Seismic LLC, 2015 [2] B.P Choon, R.D Miller, J Xia, “Mutilchannel analysis of surface waves”, Geophysics, vol 64, pp 800–808, 1999 [3] D.M.E Haque, et al., “Comparison of shear wave velocity derived from PS logging and MASWA case study of Mymensingh Pourashava, Bangladesh”, Bangladesh Journal of Geology, vol 26, pp 84–97, 2013 [4] Đ.V Lưu, V.M Khương, Báo cáo địa chấn lỗ khoan dự án phát triển khu dân cư đô thị Thủ Thiêm, Quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh, Liên đồn Bản đồ Địa chất miền Nam, 2017 [5] J Xia, R Miller, et al., “Comparing shear-wave velocity profiles inverted from multichannel surface wave with borehole measurements”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol 22, pp 181–190, 2008 [6] J Xia, R.D Miller, B.P Choon, “Estimation of nearsurface shear-wave velocity by inversion of Rayleigh waves”, Geophysics, vol 64, pp 691–700, 1999 [7] N.N.K Ngân, N.N Thu, Đ.Q Tuấn, “Xác định vận tốc truyền sóng ngang VS tham số đàn hồi môi trường đất đá phương pháp phân tích sóng mặt đa kênh”, Tạp chí Địa chất, Tổng cục địa chất khống sản Việt Nam, no 352–354, pp 229–237, 2015 [8] U Augustin, “Principles of Seismology, Cambrige University Press”, United Kingdom, 1999 [9] Quy định chung, tác động động đất quy định kết cấu nhà, Thiết kế cơng trình chịu động đất, Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 375, Hà Nội, 2006 [10] http://masw.com (2017) 112 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: NATURAL SCIENCES, VOL 2, ISSUE 5, 2018 Maximizing the energy of surface wave and diminishing the effect of lateral inhomogenousness in the multichannel analysis of the surface wave (MASW) Nguyen Nhat Kim Ngan1, Do Van Luu1 , Nguyen Thanh Van1, Tran Phuc Trinh1 , Vo Manh Khuong2 University of Science, VNU-HCM, 2South Vietnam Geological Mapping Division Corresponding author: nnkngan@hcmus.edu.vn Received 03-01-2018; Accepted 08-05-2018; Published 20-11-2018 Abstract—Multichannel analysis of surface wave (MASW) is one of the novel seismic methods in geophysic field in Vietnam MASW is able to survey the stiffness of the soil environment under the ground via the shear-wave velocity VS by analyzing the spectral image of surface wave We did the 1D MASW survey upon the borehole belonged to the residential development project at district 2, Ho Chi Minh city with fixed receiver system, different source orientations and different source offsets The spectral images of surface wave were combined to maximize the surface wave’s energy on the spectral image of surface wave to minimize the effect of lateral inhomogenousness and near - far source offsets The data points were chosen on the phase curve on spectral image of surface wave for the inversion process to define shear wave velocity VS The VS from MASW was compared to the petrographic components and another seismic method (downhole) The relative difference of the obtained VS values between two methods was less than 10% The change of VS in MASW was absolutely compatible to petrographic components in geological borehole, near surface filled soil layer (93 m/s), dark-gray silty layer (68–157 m/s), sandy clay layer (250–265 m/s) and lower clay layer (254–400 m/s) Keywords—multichannel analysis of surface wave, MASW, shear-wave velocity, spectral image of surface wave, downhole ... lý sóng mặt PS Trong trình xử lý, hình ảnh phổ sóng mặt cộng dồn nhằm trung bình hóa ảnh hưởng bất đồng theo phương ngang, hạn chế nhiễu đến từ môi trường xung quanh từ sóng khối Năng lượng sóng. .. hình ảnh phổ sóng mặt (Hình 5A, 5B, 5C, 5D) Các hình ảnh phổ sóng mặt sau cộng dồn q trình phân tích nhằm trung bình hóa bất đồng theo phương ngang (Hình 5E), góp phần khuếch đại tín hiệu sóng mặt, ... 5B, 5D) điểm nổ xa nên lượng sóng mặt không đủ để xuyên xuống độ sâu lớn Trong đó, hình ảnh phổ sóng mặt sau q trình cộng dồn có độ khuếch đại lượng sóng mặt lớn hơn, hình ảnh đường cong vận tốc