Reflexions- und Refraktionsseismik

Anwendungen:

  • Ortung tektonisch bedingter Störungszonen, Verwerfungen, Gänge
  • Mächtigkeitsermittlung von Abraum und Deckschichten
  • Nachweis von Klüften
  • Untersuchungen hydrogeologischer und ingenieurgeologischer Fragestellungen (hydrogeologische Leiter, Standsicherheit)
  • Abgrenzung Locker- / Festgestein
  • Dolinenerkundung

Messprinzip:

Prinzip einer reflexionsseismischen Messung
Prinzip einer refraktionsseismischen Messung

Seismische Quellen:

Seismische Quelle EWG III
Seismische Quelle Vorschlaghammer
Seismische Quelle Vibrator

Beispiele:

Seismische Erkundung in einer Salzgrube ins Hangende (Reflexionsseismik)
Erkundung von Karstgefährdung für eine Baugrunduntersuchung (Refraktionsseismik)

Seismische Tomographie

Bei der seismischen Tomographie z.B. zwischen zwei Bohrlöchern werden die Einsatzzeiten seismischer Wellen direkt ausgewertet, die das Untersuchungsobjekt auf direktem Wege durchlaufen haben. Die seismische Tomographie wird i.a. zwischen zwei Bohrungen, zwei benachbarten Strecken oder einer untertage Strecke und der GOK durchgeführt, wobei eine Seite für die Quelle und die andere für die Empfänger verwendet wird. Als Ergebnis wird die Geschwindigkeitsverteilung seismischer Wellen in der Ebene zwischen Empfänger- und Quellenstandort dargestellt. Im Ergebnis stellen sich dabei dichte Bereiche mit hohen Geschwindigkeiten dar. Hingegen sind Hohlräume mit geringen Geschwindigkeiten (Luftschall) im Ergebnisbild auffällig.

Messprinzip:

Messprinzip der seismischen Tomographie

Beispiele:

Erkundung von Karstgefährdungen für eine Baugrunduntersuchung
Weiteres Ergebnisbeispiel aus einer K-UTEC-Kampagne

Oberflächenwellenseismik

Messprinzip:

Bei der Anregung seismischer Energie an der Erdoberfläche entstehen neben Raumwellen (akustische Wellen und Scherwellen) auch amplitudenstarke Oberflächenwellen, deren Energie prinzipiell an die Erdoberfläche gebunden ist. Die wichtigste Eigenschaft der Oberflächenwellen ist die Dispersion, d.h. die Abhängigkeit der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit von der Frequenz der Schwingungen. Oberflächenwellen besitzen vergleichsweise geringe Wellenlängen, wodurch sich gute Chancen für eine hohe laterale Auflösung oberflächennaher Strukturen (bis ca. 10 m Tiefe) ergeben. Hierzu zählen z.B. die Lokalisierung und laterale Abgrenzung von Altlastenflächen, das Auffinden oberflächennaher Anomalien (z.B. Hohlräume, Findlinge, etc.). Bei der Oberflächenwellenseismik wird neben der Geschwindigkeit auch die Streuamplitude der Oberflächenwellen genutzt und dargestellt, wodurch oberflächennahe Störungen lagegenau erkundet werden können.