SSP地震散射剖面系统是为地形地质条件复杂的山区、场地而设计。具有分辨率高、图像直观的特点。它以非均匀地质模型为基础，适合各种复杂条件下的精细地质结构勘探。适于采空区、岩溶、孤石、软弱结构面的勘探。

SSP是一种地震波散射成像技术。通过使用多点激发和多点接收的散射记录，反演重建地下介质的散射体与波速分布的方法。散射波法勘探可以获得两种结果，一个是反应散射强度即波阻抗差异界面的的偏移图像，另一个是反应局部地层力学特性的波速图像。低波速对应松散层、风化层、疏松区、岩溶、空洞、断层带等地质对象；高波速对应完整基岩、孤石、注浆体等地质与工程对象。

SSP地震散射剖面技术的基本原理

SSP地震散射剖面技术是建立在波动理论的基础上，它比反射理论具有更广泛的适应性。传统的反射地震勘探理论是建立在均匀层状介质模型基础之上。假定地震波在层内传播满足均匀介质的波动方程，而在层间界面上满足边界位移和应力的连续条件，形成反射、折射与波型转换。

这是反发射理论的应用基础。实际的工程场地内很少遇到均匀层状地质条件，绝大多数场合波阻抗在横向和垂向上都有剧烈变化，为非均质场合。散射理论就是描述这种非均质地质条件地震波传播的理论。在射理论中地质介质的非均匀分布可用分布速度v和异常参数α(r)来描述，异常参数α(r)的物理含义是介质弹性模量相对变化率。地质界面和局部异常体的特征可以用波速v和异常参数α(r)来描述：

式中v0为背景波速。α(r)正时波速增高，负时波速降低。注意到此事波场由入射波Ui与散射波US组成，将（2）式带入（1）式，并注意到入射波UI满足波速v0的波动方程(1)，在Born近似下【1】，散射波的波动方程化为：

波动方程（4）说明散射波是一个有源方程，右端项就是一个等效震源。该方程表明在入射波的作用下，波速异常体作为二次震源，向周围发射地震波。震源的强度与入射波强度、异常参数成正比。根据观测到的散射波的运动学与动力学记录就可确定异常体的位置、形状与力学性状。这就是散射波法勘探的理论基础[5]。

地震散射勘探的观测方式

散射勘探无论对于大尺度界面还是小尺度的构造、岩溶、采空区，都能适用。其观测方式与地震反射的观测方式相近。常用的观测方式有两种，一种是大排列方式，另一种是滚动式方式。大排列观测方式是使用数量较多的检波器接收，敲击点从一端移动到另一端，两端预设足够的偏移距，以便于相邻排列的覆盖衔接。滚动观测使用较少量的检波器，一端敲击，并保持这种观测方式向前移动。在场地勘查中，检波器的距离一般2-3m，敲击点间距4m-6m。图1所示为大排列观测。

图1 地质界面与异常体散射波的大排列观测方式

基于地震散射的SSP勘探技术比传统的地震反射技术更适合复杂地质与地形条件工程勘察。分辨率高，图像直观。通过对异常参数α(r)分布的成像可同时反映地质结构特征和岩土介质力学性状。使用锤击震源的勘查深度可超过100m。通在煤矿采空区与隧道病害诊断中的勘探实践，表明具有很好的实际应用前景。