技术深一度 | 高效实验成果之三 CMPCC：突破传统局限的高可靠性面波勘探技术

MASW（多道面波分析法） 是目前工程勘探的标准方法。其原理简单，施工便捷：一次激发，多道接收，通过分析整个排列接收到的面波频散特性，反演得到排列下方地层的平均横波速度结构。

CMPCC方法的核心，在于引入了共中心点（CMP）道集与互相关信号处理两大理念，实现了原理上的跃升。

1. 采集方式变革：CMPCC要求在同一排列上，在检波器之间和两端进行多次激发（N+1次）。所有炮-检对中，拥有相同中心点的记录被归入同一个CMP道集。

 信号处理核心——互相关：对每个CMP道集内的记录进行互相关计算。这一数学工具能：

• 消除震源子波影响：剥离激发信号的特性，突出由地下路径决定的波场信息。

• 强力压制随机噪声：不相关的环境噪声在互相关中被显著抑制。

• 构建虚拟震源：相当于在每一个中心点位置放置了一个虚拟震源，信号从该点向四周接收点传播，极大地增强了中心点下方信号的同相性与信噪比。

简单比喻：若将MASW比作对多个测点逐个扫描，最后合成一条二维剖面，那么CMPCC就如同围绕物体同时拍摄多角度照片，再通过算法合成一张高精度、可窥探内部细节的“全息图像”。

理论是否可靠？我们让CMPCC和MASW在同一张“标准答案”（已知速度模型）前同台竞技。

我们设计了一个包含尖锐横向速度阶跃的复杂模型。结果一目了然：

• MASW反演结果a：台阶边界模糊，速度变化平缓，无法精确还原模型设定的陡峭界面，横向分辨率不足。

• CMPCC反演结果b：清晰、尖锐地刻画出了速度阶跃的边界，层位连续性好，速度值与真实模型高度吻合。

结论：在横向不均匀性挑战面前，CMPCC的高横向分辨率优势得到数学上的严格验证。

方法的最终裁判是实践。我们来看两个经典案例：

为了检验CMPCC方法对不同激发源的适应性，我们在同一柏油路面场地，使用锤击、30-120Hz扫频、30-240Hz扫频三种震源进行了对比实验。

核心发现：“不同震源的CMPCC方法成果差异不大”。

在1.0米道间距的探测中，三种震源CMPCC反演得到的深度-速度模型均显示出清晰的层状结构，右上部分有明显的低速区，形态基本一致。这证明了CMPCC方法本身具有极强的稳健性，其卓越的抗干扰与信号提取能力，使其在不同震源条件下都能产出可靠结果。

对于追求更高精度、更高可靠性的重大工程勘察、城市地下空间精细探测、地质灾害体调查等任务，CMPCC技术提供了一种经过严格验证的先进解决方案。