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农业饱和土是土壤含水率超过85%的土,占农业用地面积的5.56%。农业饱和土场地速度结构反映土层厚度及剪切波速度的分布,直接影响场地环境振动特性,是设施农业结构、农田灌溉工程及大型农业设备振动设计、抗震设计的重要依据。Rayleigh波勘探是一种对场地无损伤的检测方法,已广泛应用于场地的岩土勘查、检测等领域。通过地表布设台阵观测地脉动信号,得到场地Rayleigh波频散曲线,以其为目标,应用遗传算法和最小二乘法得到场地剪切波速度结构。为了将Rayleigh波勘探方法应用于农业工程领域,寻求适合农业饱和土场地速度结构的反演方法。选择大庆市龙凤湿地为观测场地,利用地表台阵获取地脉动信号,进而利用频率-波数法提取观测场地Rayleigh波频散曲线。在验证两种正演方法的基础上,对模型参数进行敏感性分析。应用遗传算法和最小二乘法对观测场地剪切波速度结构进行反演,并对反演结果进行对比分析。主要开展了如下工作:(1)介绍观测仪器、观测台阵的布置及频率-波数法的基本原理,并利用频率-波数法提取观测场地Rayleigh波频散曲线,为反演实测场地剪切波速度提供依据。(2)为寻求准确计算Rayleigh波频散曲线的方法,利用Knopoff法和标量传递法分别计算3种典型地质模型的基阶和4个高阶Rayleigh波频散曲线,并进行比较,从而确保正演方法的正确性。剪切波速度、纵波速度、土层厚度、土层密度等参数的变化均会对频散曲线产生一定的影响,利用Knopoff法对上述四个参数进行敏感性分析,为后续反演提供理论基础。(3)以频率-波数法计算得到的频散曲线为目标,Knopoff法为正演程序,利用遗传算法反演场地剪切波速度结构。利用遗传算法对三种典型地质模型进行反演,验证遗传算法的正确性。并利用遗传算法对两种土层划分方法的实测场地进行反演,分别得到二十层土层的剪切波速度结构和四层土层的剪切波速度结构。(4)利用最小二乘法对三种典型地质模型进行反演,验证最小二乘法的正确性。利用最小二乘法对观测场地剪切波速度结构进行反演,得到观测场地为四层土层的剪切波速度结构。