DE3900458A1

DE3900458A1 - Method and device for seismic ground investigations

Info

Publication number: DE3900458A1
Application number: DE19893900458
Authority: DE
Inventors: Lutz Dr Schwerdt
Original assignee: GEOPHYSIKALISCHE BODENUNTERSUC
Current assignee: GEOPHYSIKALISCHE BODENUNTERSUC
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1990-07-12

Abstract

The invention relates to a method and a device for seismic ground investigations by the generation of sound waves by means of initiating small earthquakes by explosion. In known methods, it is necessary for explosive charges to be arranged at depth in order to avoid crater formation and in order to achieve as high a measurement amplitude as possible. The invention achieves high measurement amplitudes and avoids crater formation even if the explosive charge is arranged near the surface of the earth. The invention consists in creating and using explosive charges which have a directional effect.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung für seismische Bodenuntersuchungen durch Erzeugung von Schallwellen mittels Auslösung kleiner Erdbeben durch Spren gung.The invention relates to a method and a device for seismic soil surveys by generating Sound waves by triggering small earthquakes by blasting supply.

Es ist bekannt, Schwingungen im Erdinnern durch Seismo graphen zu messen. Es ist auch bekannt, solche Schwingungen künstlich durch Sprengungen auszulösen. Dabei werden die Schwingungen oder Schallwellen, während sie verschiedene Horizonte oder Erdschichten durchlaufen, mehrfach gebrochen und/oder von Gesteinsschichten reflektiert. Die direkt oder nach ihrer Brechung zurückgeworfenen Wellen werden durch Seismographen, Geophone oder dergleichen aufgenommen und gemessen und/oder angezeigt. Solche Geräte werden meist in großer Anzahl an der Erdoberfläche verteilt angeordnet. Die Anzeige oder Aufzeichnung der Meßergebnisse kann auf Papier streifen, Filmen oder Magnetbändern erfolgen. Mehrere sol cher Aufzeichnungen können ein recht genaues Bild des Ver laufs der Schichten in der Erdrinde bis hinunter zu mehreren tausend Metern ergeben. It is known to vibrate inside the earth through seismo to measure graphs. Such vibrations are also known artificially triggered by explosions. The Vibrations or sound waves while they are different Pass through horizons or layers of earth, broken several times and / or reflected from layers of rock. The direct or waves reflected after their refraction are caused by Seismographs, geophones or the like recorded and measured and / or displayed. Such devices are mostly in large number distributed on the surface of the earth. The The display or recording of the measurement results can be done on paper strips, films or magnetic tapes. Several sol records can give a fairly accurate picture of the ver along the layers in the earth's crust down to several result in a thousand meters.

Man unterscheidet im wesentlichen zwei Arten von seismischen Meßverfahren, nämlich die Refraktionsseismik und die Re flexionsseismik. Die Refraktionsseismik befaßt sich haupt sächlich mit den gebrochenen Wellen und die Reflexionsseis mik mit den von Gesteinen, Schichten oder dergleichen re flektierten Wellen. Beide Methoden, insbesondere aber die Refraktionsseismik, erfordern relativ große Amplituden der künstlich erzeugten Erdbebenwellen. Um solche Wellen größe rer Amplitude erzeugen zu können, bedient man sich größerer Sprengladungen. Würde man solche Sprengladungen im Bereich der Erdoberfläche anordnen, so ergäben sich Krater durch das nach oben geschleuderte Erdreich und somit unerwünschte Beschädigungen der Erdoberfläche. Außerdem könnte dadurch ein großer Teil der Energie nicht für die Erzeugung der eigentlichen, künstlichen Erdbebenwellen genutzt werden. Es ist daher üblich, für jede Sprengladung eine Bohrung bis hinunter zu sogenannten konsolidierten Erdschichten herzu stellen und die Sprengladungen dort zu positionieren und so zu verbauen, daß keine Energie durch ein nach oben offenes Bohrloch verloren gehen kann. Bei diesem Verfahren kann man kleinere Sprengladungen verwenden. Betrachtet man nämlich die oberen Erdschichten als Verwitterungsschichten, so sind konsolidierte Schichten die gerade nicht verwitterten, sondern die durch Wachstum oder Auflagedruck verfestigten Schichten des Erdbodens. In diesen konsolidierten Schichten und den darunterliegenden Schichten haben die Wellen günsti ge Ausbreitungsbedingungen. Die Energieverluste sind also gering und damit die Meßergebnisse optimal. Die Tiefe sol cher konsolidierter Schichten ist landschaftsabhängig. In Norddeutschland beträgt diese Tiefe häufig etwa 18 m. Der Aufwand und damit die Kosten von Spezialbohrungen für die Erzeugung von künstlichen Erdbebenwellen ist relativ groß. Auch werden bei der Herstellung der Bohrungen Oberflächen schäden bewirkt, einerseits durch die von der Sprengung hervorgerufene Kraterbildung und andrerseits durch das Bohrverfahren und den Maschineneinsatz selbst. Alle diese Schäden der Landschaft müssen beseitigt werden.There are two main types of seismic Measuring methods, namely the refraction seismics and the Re flexion seismics. Refraction seismics is mainly concerned mainly with the broken waves and the reflection ice mic with the right of rocks, layers or the like inflected waves. Both methods, but especially the Refraction seismics require relatively large amplitudes artificially generated earthquake waves. To size such waves To be able to generate the amplitude, one makes use of larger ones Explosive charges. Would you get such explosive charges in the area order the surface of the earth, so craters would result from the Soil thrown upwards and thus undesirable Damage to the earth's surface. It could also much of the energy is not used to generate the actual, artificial earthquake waves can be used. It is therefore common to drill a hole for each explosive charge down to so-called consolidated layers of earth put and position the explosive charges there and stuff to block that no energy through an open top Borehole can be lost. With this procedure you can use smaller explosive charges. If you look at it the upper layers of the earth as weathering layers, so are consolidated layers that just not weathered, but rather those that are solidified by growth or pressure Layers of the earth. In these consolidated layers and the underlying layers have the waves favorable propagation conditions. So the energy losses are low and thus the measurement results are optimal. The depth sol The consolidated layers depend on the landscape. In In northern Germany, this depth is often around 18 m. The Effort and thus the cost of special drilling for the Generation of artificial earthquake waves is relatively large. Surfaces are also used in the production of the bores damage caused, on the one hand, by the explosion caused crater formation and on the other hand by the Drilling processes and the use of machines themselves. All of these Damage to the landscape must be remedied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, künstliche Erd bebenwellen mit größerer Ausbeute an Nutzenergie zu er zeugen, als es bei Verwendung herkömmlicher Methoden möglich ist. Auch sollen Beschädigungen der Erdoberfläche verringert werden.The invention has for its object artificial earth quake waves with greater yield of useful energy testify than is possible using conventional methods is. Damage to the earth's surface should also be reduced will.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is characterized by that in claim 1 Invention solved. Developments of the invention are in the Subclaims marked.

Im Prinzip wird diese Aufgabe durch die Verwendung von Sprengkörpern mit Richtwirkung gelöst.In principle, this task is accomplished by using Directional explosive devices detached.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich nungen beschrieben. Diese zeigen inTo explain the invention in more detail below several embodiments of the invention with reference to the drawing described. These show in

Fig. 1 ein Verfahren zur Erzeugung von künstlichen Erd bebenwellen und zur Messung und Anzeige dieser Wellen nach ihrer Reflektion und/oder Refraktion im Erdboden, Fig. 1 a method for generating seismic waves of artificial earth and for measuring and displaying these waves after their reflection and / or refraction in the ground,

Fig. 2 ein Verfahren zur Erzeugung künstlicher, gerichte ter Erdbebenwellen, Fig. 2 a method for producing artificial, courts ter seismic waves,

Fig. 3 eine Sprengladung für ein Verfahren nach Fig. 2, Fig. 3 is an explosive charge for a method according to Fig. 2,

Fig. 4 ein Verfahren zur Erzeugung von Scherwellen, Fig. 4 illustrates a method for generating shear waves,

Fig. 5 eine Weiterbildung der Fig. 4, Fig. 5 is a development of Fig. 4,

Fig. 6 eine Sprengladung für die Erzeugung von Scher wellen, Figure 6 waves. An explosive charge for the production of shear,

In Fig. 1 ist ein Verfahren zur Erzeugung von künstlichen Erdbebenwellen mit einer an der Erdoberfläche E angeordneten Sprengladung 1 dargestellt. Eine Vielzahl von Meßgeräten, beispielsweise Geophonen 2 ist um die Detonationsstelle herum angeordnet. Durch die Sprengung werden im Erdboden künstliche, durch Striche 3 angedeutete Erdbebenwellen ausgelöst, die sich im wesentlichen als Schallwellen oder elastische Wellen im Erdreich ausbreiten und an Sprüngen der Homogenität des Erdreichs gebrochen oder reflektiert werden. Wie das neben dem senkrechten Schnitt durch das Erdreich angedeutete Display 4 zeigt, treffen bei den verschiedenen Geophonen in Abhängigkeit von der Lage der Reflexionsstel len, z.B. an benachbarten Erdschichten S, kurze Wellenzüge 5 ein, deren Abstand von der der Erdoberfläche E entsprechen den Ausgangslinie ein Maß für die Laufzeit der jeweiligen Erdbebenwelle ist. Ein direktes Maß für die Entfernung der Reflexionsstelle von der Erdoberfläche ist die Anzeige 4 aber nicht. Die Erdrinde ist nämlich nicht homogen, so daß die Schallwellen keine einheitliche Geschwindigkeit haben. Vielmehr weist die Erdrinde im erdoberflächennahen Bereich Schichten auf, die unterschiedliche Beschaffenheit haben. Diese unterschiedliche Beschaffenheit der Schichten S be wirkt meist auch unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindig keiten der natürlichen oder künstlichen Erdbebenwellen in diesen Schichten. Mit zunehmender Tiefe der Schichten nimmt in der Regel die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Erdbeben wellen zu. Für die oberflächennahen Schichten So, S 1, S 2 sind die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Wellen Vo daher meist kleiner als V2 und V2 kleiner als V3.In Fig. 1, a method for producing artificial earthquake waves having disposed on the surface E explosive charge 1 is shown. A large number of measuring devices, for example geophones 2 , are arranged around the detonation point. The detonation triggers artificial earthquake waves, indicated by lines 3 , which essentially propagate as sound waves or elastic waves in the ground and are broken or reflected at jumps in the homogeneity of the ground. As shown by the vertical section through the earth display 4 shows, short wave trains 5 arrive at the various geophones depending on the position of the reflection points, for example at adjacent layers of earth S , the distance from which the surface E corresponds to the starting line Measure for the duration of the respective earthquake wave. However, display 4 is not a direct measure of the distance of the reflection point from the earth's surface. The earth's crust is not homogeneous, so that the sound waves do not have a uniform speed. Rather, the earth's crust has layers in the area near the earth's surface that have different properties. This different nature of the layers S mostly affects different speeds of propagation of natural or artificial earthquake waves in these layers. As the depth of the layers increases, the speed of the earthquake waves generally increases. For the near-surface layers So, S 1 , S 2 , the propagation speeds of the waves Vo are therefore usually less than V2 and V2 less than V3.

Die im Display 4 nebeneinander angeordneten Wellenzüge verschiedener Geophone 2 zeigen an, ob es sich um den Ver lauf von Schichten handelt, wie dargestellt, oder um Einzel reflektionen. Die am Ort der Sprengung dargestellte Explo sionswolke 6 zeigt eine unerwünscht verpuffte Energie an, weil die Sprengladung zu dicht an der Erdoberfläche E an gebracht ist. The wave trains of different geophones 2 arranged next to each other in the display 4 indicate whether it is the course of layers, as shown, or individual reflections. The explosion cloud 6 shown at the location of the detonation indicates an undesirably deflagrated energy because the explosive charge is brought too close to the earth's surface E.

Fig. 2 zeigt eine Spezialbohrung für die Unterbringung der Sprengladung, mit der die Sprengwolke und damit die Krater bildung und die Energieverluste weitgehend vermieden werden können. Bei diesem Verfahren wird zunächst ein Bohrloch 7 hergestellt. Die Tiefe dieses Bohrlochs 7 reicht bis zu einer vorbestimmten Tiefe, insbesondere zu einer sogenannten konsolidierten Schicht So. Diese konsolidierte und damit verfestigte Schicht wird gewählt, weil eine in ihr bewirkte Erdbebenwelle eine im wesentlichen einheitliche Ausbrei tungsgeschwindigkeit hat und weil sie der Explosionswirkung eine größere Festigkeit der zusammenhängenden Schicht ent gegensetzt als loses Erdreich. Die tieferen Schichten S 1, S 2 etc. haben dann ebenfalls jeweils im wesentlichen einheit liche Bedingungen für die Ausbreitung der Erdbebenwellen. In die Bohrung 7 wird bis zur konsolidierten Schicht ein meist zylindrischer Sprengkörper 8 herabgelassen und dort so befestigt. Das Bohrloch wird verfüllt, um eine Druckaus breitung nach oben zu vermeiden. Bei mit Wasser oder dergl. gefüllten, tieferen Bohrlöchern reicht meist der Druck des ggf. mit Tixoton versetzten Wassers, um die Druckausbreitung nach oben zu verhindern. Zur Auslösung der Explosion dient ein in den Sprengkörper eingesetzter oder geschraubter Zünder 9, der über ein Kabel 10 von oben gezündet wird. Fig. 2 shows a special hole for the accommodation of the explosive charge with which the explosive cloud and thus the crater formation and energy losses can be largely avoided. In this method, a borehole 7 is first produced. The depth of this borehole 7 extends to a predetermined depth, in particular to a so-called consolidated layer So. This consolidated and thus solidified layer is chosen because an earthquake wave caused in it has a substantially uniform speed of expansion and because it has a greater strength to the explosion effect the connected layer is opposed as loose soil. The deeper layers S 1 , S 2 etc. then also have essentially uniform conditions for the propagation of the earthquake waves. A mostly cylindrical explosive device 8 is let down into the bore 7 up to the consolidated layer and fastened there in this way. The borehole is filled to prevent pressure from spreading upwards. In the case of deeper boreholes filled with water or the like, the pressure of the water possibly mixed with Tixoton is usually sufficient to prevent the pressure from spreading upwards. A detonator 9 inserted or screwed into the explosive device is used to trigger the explosion and is ignited from above via a cable 10 .

Zur Erzielung einer Druckwelle in gewünschter, vorbestimmter Richtung ist die untere Stirnseite 11 mit einem geformten Hohlraum 12, insbesondere trichterförmig, ausgebildet. Dieser Hohlraum kann mit Kunststoff, z.B. einem Schaumstoff wie Polystyrol gefüllt sein. Durch diese Ausbildung des Sprengkörpers 8 ist die Druckwirkung nach unten wesentlich größer als die Druckwirkung nach oben oder nach den Seiten. Die künstlich erzeugte Erdbebenwelle kann daher mit größerer Amplitude in die gewünschte Richtung laufen als mit her kömmlichen Sprengkörpern oder es können kleinere Sprengla dungen verwendet werden.To achieve a pressure wave in the desired, predetermined direction, the lower end face 11 is formed with a shaped cavity 12 , in particular funnel-shaped. This cavity can be filled with plastic, for example a foam such as polystyrene. Due to this design of the explosive 8 , the downward pressure effect is substantially greater than the upward or lateral pressure effect. The artificially generated earthquake wave can therefore run with a greater amplitude in the desired direction than with conventional explosive devices or smaller explosions can be used.

Die soweit beschriebene, als Hohlkörper ausgebildete Spreng ladung kann nun auch in relativ flachen Löchern angebracht und verdämmt werden, ohne daß es zu einer Verpuffung nach oben kommt. Durch die Richtwirkung der Hohlladung wird auch bei Anordnung der Ladung in flachen, nur wenig verdämmten Löchern ein besseres seismisches Signal erzielt als mit einer konventionellen Sprengladung. Es ist also aus Gründen der Sprengtechnik allein nicht mehr erforderlich, die Spreng ladung in der konsolidierten Schicht zu deponieren. Bei gleicher Signalqualität wie bei konventionellen Verfahren können durch den verringerten Bohraufwand beträchtliche Kosten eingespart werden.The explosion described so far, designed as a hollow body Charge can now be placed in relatively shallow holes and be damned without causing a deflagration after comes up. The directivity of the shaped charge also when arranging the load in flat, only slightly insulated Holes have a better seismic signal than with a conventional explosive charge. So it's for reasons the blasting technique alone is no longer required, the blasting to deposit the charge in the consolidated layer. At same signal quality as with conventional methods can be considerable due to the reduced drilling effort Costs can be saved.

Fig. 3 zeigt eine Sprengladung mit einem zylinderförmigen Sprengkörper 8, bei dem Sprengstoff 13 innerhalb der Wandung 14 angeordnet ist. Die nach oben gerichtete Stirnseite 15 ist ebenfalls als Wandung ausgebildet und enthält eine Öffnung für die Aufnahme des fernsteuerbaren Zünders 9. An der unteren Stirnseite 11 ist ein vom Sprengstoff 13 nicht eingenommener Hohlraum 12 vorgesehen, der beispielsweise die Form eines Kegels K haben kann. Dieser Hohlraum ist mit weichem Material verfüllt. Das Material kann zugleich die Wandung des Körpers 8 an der Stirnseite 11 bilden. Der Körper 8 hat eine zylindrische Form, weil diese sich den üblichen Bohrungen am besten anpassen kann. Der Körper 8 kann selbst zur Erzielung größeren Gewichts mit schwerem Material, z.B. Schwerspat gefüllt sein. Es ist aber auch möglich, den Körper 8 mit einem (oder mehreren) ähnlichen Körper zu verbinden, der mit Schwerspat gefüllt ist. Dadurch wird ein unerwünschter Auftrieb in mit Wasser gefüllten Bohrungen verhindert. FIG. 3 shows an explosive charge with a cylindrical explosive 8 , in which explosive 13 is arranged inside the wall 14 . The upward end face 15 is also designed as a wall and contains an opening for receiving the remotely controllable detonator 9 . Provided on the lower end face 11 is a cavity 12 which is not occupied by the explosive 13 and which can have the shape of a cone K , for example. This cavity is filled with soft material. The material can also form the wall of the body 8 on the end face 11 . The body 8 has a cylindrical shape because it can best adapt to the usual bores. The body 8 can itself be filled with heavy material, for example heavy spar, in order to achieve greater weight. However, it is also possible to connect the body 8 to a (or more) similar body which is filled with heavy spar. This prevents undesirable buoyancy in boreholes filled with water.

Der soweit beschriebene Sprengkörper 8 kann in Bereichen nahe der Erdoberfläche, beispielsweise in einer Tiefe von 2 m angeordnet und befestigt werden, ohne daß es bei Explosionen zu wesentlichen Kraterbildungen kommt. Die Anwendung eines Sprengkörpers mit Hohlraum, das heißt mit gerichteter oder fokussierender Sprengwirkung, ermöglicht Messungen, wo bisher die erforderlichen Meßeinrichtungen nicht eingesetzt werden konnten, weil beispielsweise weicher Boden den Ein satz von Bohrfahrzeugen verbietet. Mit leichtem, tragbaren Gerät lassen sich flache Bohrungen in Gegenden herstellen, die für Fahrzeuge unzugänglich sind. Solche, mit leichtem Gerät hergestellten Bohrungen oder Vertiefungen sind aber für die Sprengkörper 8 nach Fig. 3 durchaus geeignet.The explosive device 8 described so far can be arranged and fastened in areas near the earth's surface, for example at a depth of 2 m, without significant crater formation in the event of explosions. The use of an explosive device with a cavity, that is, with a directed or focussing explosive effect, enables measurements where previously the necessary measuring devices could not be used because, for example, soft ground prohibits the use of drilling vehicles. With light, portable equipment, flat holes can be drilled in areas that are inaccessible to vehicles. Such bores or depressions made with a light device are quite suitable for the explosive device 8 according to FIG. 3.

Der Sprengstoff 13 kann durch seine Formgebung (Öffnungs winkel, Durchmesser oder dergl.) für den jeweiligen Anwen dungszweck optimiert werden. Diese Variationsmöglichkeiten der Form sind besonders bei flacher Anordnung interessant. Dort könnte ein Sprengkörper 8 relativ großen Durchmessers mit einer ausgeprägten Form der Öffnung des Hohlraums ver wendet werden.The explosive 13 can be optimized by its shape (opening angle, diameter or the like.) For the respective application. These variation possibilities of the form are particularly interesting with a flat arrangement. There, an explosive device 8 of relatively large diameter with a pronounced shape of the opening of the cavity could be used ver.

Sprengkörper mit Hohlräumen zur Erzielung von gerichteten Erdbebenwellen sind nicht nur für die bisherigen Anwendungs zwecke geeignet, um Erdbebenwellen zur Reflektion in die Tiefe zu senden. Eine gerichtete Explosion ermöglicht auch ein neues Verfähren zur Erzeugung von Scherwellen. Bei jeder Sprengung im Bohrloch 7 entstehen neben den anhand der Fig. 1-3 beschriebenen Longitudinalwellen auch Transversal wellen, die im allgemeinen als Scherwellen bezeichnet wer den. Streng genommen handelt es sich um Wechselwellen, doch soll im folgenden nur noch der Ausdruck Scherwelle verwendet werden. Longitudinalwellen liefern bekanntlich Informationen über die Schichten und ihre Dicke. Scherwellen könnten Meßergebnisse liefern, die einen Rückschluß auf die minera lische Beschaffenheit eines reflektierenden Horizontes zulassen. Die Registrierung von Scherwellen ist durch hori zontal schwingende Geophone möglich (bei Longitudinalwellen werden vertikal schwingende Geophone verwendet). Vorzugs weise werden jeweils ein Geophon für die Schwingungsrichtung in Profil-Meß-Richtung und ein Geophon quer zur Profil-Meß- Richtung. Für die Erzeugung der Scherwellen ist bisher noch kein wirtschaftliches Verfahren bekannt geworden, das Scher wellen ausreichender Energie liefern könnte. Explosive devices with cavities for achieving directed earthquake waves are not only suitable for the previous application purposes, in order to send earthquake waves for reflection in depth. A directional explosion also enables a new method of generating shear waves. Each detonation in the borehole 7 creates not only the longitudinal waves described with reference to FIGS. 1-3 but also transverse waves, which are generally referred to as shear waves. Strictly speaking, these are alternating waves, but only the term shear wave will be used in the following. Longitudinal waves are known to provide information about the layers and their thickness. Shear waves could provide measurement results that allow conclusions to be drawn about the mineral nature of a reflecting horizon. The registration of shear waves is possible using horizontally vibrating geophones (vertically vibrating geophones are used for longitudinal waves). Preferably, a geophone for the direction of vibration in the profile measuring direction and a geophone transverse to the profile measuring direction. To date, no economical process has been known for the generation of shear waves that could provide sufficient energy for shear waves.

Fig. 4 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung von Scherwellen. Ein Bohrloch 7 wird so tief gebohrt, daß es für die Messung optimal ist. In dieses Bohrloch 7 wird ein Sprengkörper 81 bis zur gewünschten Tiefe herabgelassen. Der Sprengkörper hat einen seitlich angeordneten Hohlraum 121. Dieser Hohl raum ist so geformt, daß er bei der Explosion des Körpers 81 eine gerichtete Welle etwa senkrecht zur Richtung des Bohr lochs erzeugt. Die Wandungen 111 und 151 des Körpers 81 sind so bemessen, daß in Bohrlochrichtung nahezu keine Druckwelle erzeugt wird. Mit einer so gerichteten Explosion ist die Ausbeute an Scherwellen unter den erzeugten Wellen besonders hoch. Um die Richtung von obertage her einstellen zu können, ist im einfachsten Falle eine entsprechende Markierung an der Oberseite des Körpers 81 vorgesehen. Der Körper kann dann mit einer Ladestange eingestellt werden. Solche Justier vorgänge mit Ladestangen sind für andere Zwecke bekannt und üblich. Fig. 4 shows a method for the generation of shear waves. A borehole 7 is drilled so deep that it is optimal for the measurement. In this borehole 7 , an explosive device 81 is lowered to the desired depth. The explosive device has a laterally arranged cavity 121 . This cavity is shaped so that it generates a directional wave approximately perpendicular to the direction of the drill hole in the explosion of the body 81 . The walls 111 and 151 of the body 81 are dimensioned such that almost no pressure wave is generated in the direction of the borehole. With such an explosion, the yield of shear waves among the waves generated is particularly high. In order to be able to set the direction from above ground, a corresponding marking is provided on the top of the body 81 in the simplest case. The body can then be adjusted with a loading bar. Such adjustment processes with charging rods are known and customary for other purposes.

Fig. 5 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung von Scherwellen, mit dem die Richtwirkung noch verstärkt werden kann. In dieser Figur ist ein Körper 82 mit zwei diametral gegen überliegenden Hohlräumen 121, 122 dargestellt. Mit einem solchen Vefahren zur Erzeugung von Scherwellen in zwei entgegengesetzten Richtungen werden Störungen der Meßergeb nisse vermieden, die durch ein Kugelfeld der dem Hohlraum 12 abgewandten Seite bewirkt würden. Fig. 5 shows a method for generating shear waves, with which the directivity can be enhanced. In this figure, a body 82 with two diametrically opposed cavities 121 , 122 is shown. With such a method for generating shear waves in two opposite directions, disturbances of the measurement results are avoided, which would be caused by a spherical field on the side facing away from the cavity 12 .

Fig. 6 zeigt einen für den Bohrbetrieb geeigneten Körper 8, in den eine Sprengpatrone 81 quer eingebaut ist. Durch eine solche Konstruktion wird eine Gefährdung des Sprengkörpers 8 durch Kanten, Zerbrechen oder dergl. vermieden. FIG. 6 shows a body 8 suitable for drilling operations, in which a detonator cartridge 81 is installed transversely. Such a construction prevents the explosive device 8 from being endangered by edges, breaking or the like.

Claims

1. A method for seismic soil investigations by generating waves, vibrations or the like by triggering small earthquakes by blasting, characterized in that explosive devices ( 8 ) with ge directed explosive effect are used and that the explosive device ( 8 ) in a borehole ( 7 ) or the like is adjusted so that the directional blast acts in the predetermined direction of the wave.

2. Device for a method according to claim 1, characterized in that the explosive device ( 8 ) on its side facing the desired wave direction has a cavity ( 12 , 121 , 122 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the explosive device ( 8 ) is substantially cylindrical and that the cavity ( 12 ) on the lower end face ( 11 ) of the body ( 8 ) is arranged.

4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the cavity ( 121 , 122 ) is arranged on a side wall of the body ( 8 ).

5. Device according to claim 4, characterized in that two cavities ( 121 , 122 ) are arranged on two diametrically opposite side walls of the body ( 8 ).

6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the one or more cavities ( 12 , 121 , 122 ) are filled with soft material, in particular a foam.

7. Device according to one of claims 1-6, characterized in that all the walls of the body ( 8 ) consist of firmer material than the region of the wall which faces the predetermined direction of the wave.

8. Device according to claim 7, characterized in that the area of the wall in front of the cavities ( 12 , 121 , 122 ) is weakened.