中文摘要：

本项目研究了散射地震面波的理论及其在近地表地球物理和岩土工程中的应用，主要包括以下三个方面的内容。由于较成熟的面波方法基于均匀分层介质的理论假设，因此本项目首先研究了均匀分层介质中面波的传播与激发，以及利用遗传算法反演面波的频散曲线，分析了不同分层模型中面波的频散曲线特点，指出了实际"之"字形频散曲线的形成机理和反演方法，并通过超声实验进行了验证。其次，对于横向非均匀介质，非均匀体的存在引起实际独立传播的面波模式相互耦合在一起，本项目通过分析模式之间的耦合或采用积分方程法，研究了散射面波的特点。模式耦合方法可用于模拟面波的多次散射，积分方程法可以模拟面波的全散射。最后，研究了垂向介质参数连续变化的粘弹性介质中面波的传播，及相应的反问题，在实验室内，利用非接触式的激光测振设备，对垂向连续变化的混凝土试块进行了实验研究，并将反演结果和伽玛密度仪的测量结果进行了比较。通过理论模拟和实验分析，本项目建立了均匀分层介质，三维非均匀体和垂向连续变化的粘弹性介质等不同模型中，面波的正演和部分反演理论框架，为面波在复杂介质结构中的应用提供了理论基础和实验分析。