当固体介质受到外力冲击时，介质受到应力作用而产生应变，在作用于介
质的应力消失后，应变和应力失去平衡，应变就在介质中以弹性波的形式由介
质中的质点依次向周围传播，这种弹性波成分比较复杂，既有面波又有体波,
体波又分为压缩波(P波)和剪切波(S波)，剪切波的垂直分量叫SV波，其
水平分量称Sh波。在地层表面传播的面波可分为瑞雷波(Ray lcigh) 和拉夫
波(Love)，各种波在介质中传播的特征和速度各不相同。
弹性波速测试方法有:面波勘探法检测地层的瑞雷波速度后，推算出地层
的剪切波速度:单孔法或跨孔法可测定地层的压缩波的速度Vp和剪切波的速度
Vs。在岩土工程勘察中，通常只需测试地层的剪切波速度Vs,采用的测试方法
以单孔检层法Zui为简单方便。
二、几种波速测试方法
1.面波勘探，也称弹性波频率测深，是国内外近几年发展起来的一种新的浅层
地震勘探方法。面波在自由表面附近传播时，质点在波传播方向的垂直平面内
振动，振幅随深度星指数函数急剧衰减，质点的振动轨迹以波传播的方向或反
方向的椭圆轨道运动。
面波分为瑞利波(R波)和拉夫波《L波)，而R波在振动波组中能量Zui强、振
幅Zui大、频率Zui低，容易识别也易于测量，面波勘探- - 般是指瑞利面波勘
探。人们根据激振震源的不同，又把面波勘探分为:稳态法、瞬态法、无源法。
它们的测试原理是相同的，只是产生面波的震源不同罢了。目前常使用瞬态面
波法进行勘探。
面波与地震勘探中常用的P波和S波不同，它是一-种地滚波。弹性波理论
分析表明，在层状介质中，拉夫波是由SH波(水平方向S波)与P波干涉而形
成，而瑞利波是由SV波(垂直方向S波)与P波干涉而形成，且R波的能量主
要集中在介质自由表面附近，其能量的衰减与r- 1/2成正比，比体波
(P、S波∞r-1)的衰减要慢得多。在传播过程中，介质的质点运动轨迹呈现
-椭圆极化，长轴垂直于地面，旋转方向为逆时针方向，传播时以波前面约为
- -个高度为λR (R波长)的圆柱体向外扩散。
在各向均匀半无限空间弹性介质表面上，当一个圆形基础上下运动时，由它产
生的弹性波入射能量的分配率已由Miller (1955年)计算出来，即P波占
7%、S波占26%、 R波占67%， 亦就是说，R波的能量占全部激振能量的2/3， 因
此利用R波作为勘探方法，其信噪比会大大提高。
