瑞雷面波勘探作为一种无损勘探检测手段,并与传统浅层地震勘探及钻探相比较,具有高效、快捷、经济和精确等优点,它已经发展成了一项热门技术,在如今也已经被广泛应用于岩土及浅层地质勘察等领域中。但是由于社会的发展,我们并不会满足于现在的勘探深度,我们需要对更深度的地质情况做了解。所以对影响其勘探深度因素的研究是很有必要的,同时这也是对面波勘探的潜力做一个展望。本文就此,从不同方面展开了讨论,在最后提高了瑞雷面波的勘探深度。绪论部分主要讲述了这篇论文的选题背景及其意义、面波勘探的发展历史、研究内容及技术路线等。第二章的基础理论部分简介了瑞雷面波的产生、传播过程以及它的各种特性,同时也对瑞雷面波的野外勘探原理、方法和仪器设备做了阐述。第三章结合了文献以及自己的面波作业经验,从各个可能的方面对影响因素做了一个讨论。第四章数值模拟正演部分,介绍了面波有限差分的正演过程,对不同地质模型及模拟观测系统进行了对比分析。第五章数据处理部分,对数据处理系统进行了简介,同时简单介绍了几种曲线反演计算方法,最后展示了不同处理方法的结果。第六章黄土应用研究部分,先就黄土实验总结了经验,并理出一条黄土最佳勘探流程,然后在之前章节的总结下在黄土地上进行了具体的工程应用,并与已知特性相结合,做出了结论。室内理论上的正反演研究能够控制很多变量,这样控制其它变量不变只对一个变量进行研究的情况下更能准确地研究其影响过程。本文首次将黄土地这种已知特性的实验性场地纳入对影响面波勘探深度因素的研究;同时也是首次从正反演不同地质模型及观测系统上下手,更直观地将各因素的影响过程展示出来。对在上述研究之下,我们做了以下工作和结论。本文对观测系统做的理论和实验研究发现,它在野外条件下,由于地质体的作用,不同的观测系统会对面波勘探造成很大影响,通过理论和黄土实验研究我们选择了一套最佳观测系统来增大黄土勘探深度。另一方面数据处理中,文章对干扰波的切除做了强调,同时对于反演方法做了一定研究,推荐由经验结合计算机选取深度系数来确定地质情况。最后将之前的工作应用于黑方台黄土勘探中,成功的提高了勘探深度,并根据相速度差异,确定了灌溉水下渗方向及隔水层深度或主要含水层深度,很好的完成了勘探任务。也证明了,面波勘探深度还具有一定的潜力,并且值得我们去挖掘。