半空间弹性介质中，其表面某一局部受到扰动后，由近及远，介质各点将离开自己的平衡位置进入振动状态而出现波动现象。在波动中常见的有纵波和横波，纵波介质质点的振动方向与传播方向一致，而横波介质质点的振动方向与传播方向垂直。由于纵波的传播速度最快，产生振动后会首先到达观测点，所以又叫P波；而横波的传播速度较慢，在纵波之后到达，所以又叫S波。纵波和横波都是从震源呈放射状在介质中向外传播，又被统称为体波。
除体波外，还存在另一类波，它们只沿介质的表面传播，被称为面波。最常见的有瑞雷面波和勒夫面波。瑞雷面波可产生于任何类型的介质中，但勒夫面波只产生于层状（两层或两层以上）介质中。图3-14对半无限空间在表面点荷载作用下波动场的类型、位移方式、传播方向以及振幅大小进行了形象的描述。
图3-14 瑞雷面波在深度方向的幅分布
高密度面波勘探是对普通的面波勘探向多维的扩展。在数据采集方面，沿测线连续采集，获得各种偏移距的数据；在构造分析方面，采用准二维分析方法。
广州建筑产业开发有限公司独有高密度面波勘探技术优势，主要包括以下四点：
（1）高密度数据采集与叠加。
高密度面波勘探采用分段式方法对数据进行加密采集，各段间有部分相互重叠（图3-15）。同时，在数据处理过程中，对原始数据进行滤波处理，并添加坐标信息。利用各段间相互重复的地震道，将独立采集的各段数据连接起来。通过叠加处理，合成覆盖全测线的共激发点数据，提高数据密度和S/N比。
图3-15 高密度数据采集与叠加
（2）高精度多模态频散分析。
从测线的一端开始，将覆盖整条测线的数据重新分段，各段之间有一部分相互重合，然后对每一段分别进行频散分析，以获取对应该段的频散曲线（图3-16）。
图3-16 高精度频散分析(www.xing528.com)
采用高分辨率算法和模态分离技术，提高分析精度，并可自动读取频散数据，实现自动分析，为反演分析提供高质量多模态频散曲线（图3-17）。
图3-17 多模态频散曲线
（3）高精度多模态反演技术。
高密度面波勘探的地下构造分析实际上就是用一系列的一维构造去近似地下的二维或三维构造，这相当于沿测线钻了很多钻孔，然后把各个钻孔的结果连接起来形成地质剖面。由于地下构造在横向上是相互联系的，因此分析地下构造时，各点的频散曲线反演不能独立进行，而需要相互牵制，只有这样才能做到准二维或准三维反演。
采用遗传算法与最小二乘法相结合的复合算法进行频散曲线反演，提高分析效率，并保证分析质量（图3-18）。
图3-18 高精度多模态反演
（4）结果可视化展示。
高密度面波数据种类多、数量大，携带信息丰富，数据分析将产生叠加波形剖面、相速度断面和剪切波速度断面等结果。将结果进行可视化处理（如图3-19），可追踪数据处理过程，保证数据分析的可靠性。
图3-19 可视化结果
剪切波速度与地基土的力学参数密切相关，其与工程原位测试的标准贯入度实验有很好的相关性。
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