瑞雷面波勘探法是一种新型的工程地球物理勘探方法。由于该方法具有操作简便,探测速度快、对检测场地要求不高且能一次获得与深度相关的地层瑞雷面波速度参数的特点,因而在工程地质勘察和工程质量检测领域得到了广泛的应用。应用瞬态瑞雷面波法对公路工程的质量检测,具有非破损性、高代表性的优点,能很好的适应公路工程快速发展的需求。目前,国内外研究比较成熟的瑞雷面波勘探方法主要是应用在上软下硬的地基模型上,对于道路结构的上硬下软的地基结构,由于瑞雷面波频散方程求解的不同,频散曲线正反演的困难,目前国内外在这方面的研究,还处于起步研究探讨阶段。 本论文结合河南省交通厅与湖南大学合作进行的“瞬态瑞雷面波法在公路工程质量检测中的应用研究”课题,对瞬态瑞雷面波法应用到公路工程的质量检测进行了相关的深入研究和探讨。在阅读大量国内外相关文献后,对瑞雷面波的基本理论进行了较深入的研究。针对道路结构的上硬下软的地基模型,采用了快速knopoff、改进的Abo-Zena两种正演算法,遗传算法和等效半空间两种反演算法对瑞雷面波频散曲线进行了正反演研究,自编了四种算法的计算程序。根据理论模型的计算结果,对比了四种算法的适用范围和优缺点,从理论上实现了快速knopoff算法与遗传算法的正反演结合,确定了等效半空间法作为本文进行瞬态瑞雷面波频散曲线反演的计算方法。为获得较为精确的实测频散曲线图,进行了瞬态瑞雷面波法测试原理的相关研究,研究重点主要集中在瑞雷面波频散曲线的提存问题上。根据大量的现场实测结果,研究出了一套可具体应用到道路结构瞬态瑞雷面波检测的系统配置方案。结合长沙工程兵大道的路基土压实度检测、长潭高速公路的路面分层检测、衡枣高速公路的路面强度检测具体工程试验研究,建立了实测频散曲线反演的瑞雷面波层速度与路基土压实度、路面强度的回归公式,频散曲线拐点与路面结构分层的对应关系。 瞬态瑞雷面波法应用到公路工程质量检测,是一种新技术的研究探讨,本论文的研究显示,瞬态瑞雷面波法应用于公路工程质量的检测仍有许多工作要做,今后的研究重点应放在瑞雷面波实测频散曲线的提纯精度以及频散曲线正演理论模型的正确建立上。