地震散射方法是基于地震散射理论的地震勘探新方法，它能够提供准确的地震波速分布以及地质界面信息，因而地震散射方法适用于检测注浆效果。
地震散射理论中，散射波的波动方程如(1)式所示。
其中：u0为入射波，us为散射波，α(r)表示散射强度，v表示随空间位置变换变化的波速，v0为背景波速。综合(1)式和(2)式可知波阻抗变化是产生散射波有一个必要条件，波阻抗变化点是产生散射波的源，且波阻抗变化越大，产生的散射波越强。
如图1所示，激发弹性波在介质中传播，弹性波在传播过程中遇到波阻抗变化处会产生散射波向四周传播。地震记录中的散射波是介质各波阻抗变化点产生的散射波的叠加，且散射波和介质波速（波阻抗）变化对应，通过地震资料处理可对介质波速分布成像。
图1 地震散射方法示意
地震勘探方法中，使用范围最广，发展最成熟的方法是反射地震方法。反射波法的地质模型为层状均匀模型，而散射波法的地质模型是非均匀地质模型，这一模型的波速在横向和纵向上都是可变的。勘探对象的实际地质结构往往也是非均匀的，散射波法的非均匀地质模型更符合介质实际情况。
反射地震理论将地下介质简化为层状结构，层内波速不变，反射波产生于层间界面的反射点，散射地震理论认为任意一个波阻抗变化点均会产生散射波，根据惠更斯原理，反射波也是散射源规则排列时各散射点产生的散射波相干叠加的结果。由于地震反射要求界面的水平尺度要大于3倍波长，地震散射界面的尺度可以为波长的1/3，因而散射处理技术的分辨率比反射处理技术大幅提升。
地震散射方法与地震反射方法比较差异较大，因此在数据处理方面也有很大变化，地震散射方法数据处理有三项关键技术：波场分离、速度分析和偏移成像。
波场分离技术是散射方法保证勘探结果可靠性的一项重要技术。地震记录中有用信号散射波的能量较弱，面波、声波等干扰能量较强，只有提高散射波的信噪比，才能得到准确的勘探结果。散射方法采用基于F-K变换和基于τ-P变换的滤波技术进行波场分离，前者以视速度为标准进行滤波，后者综合视速度和走时的双重差异滤波。
速度分析技术是由地震记录获得地震速度分布的技术，它是散射方法一项独有的非常重要的数据处理技术。一方面地震波速分布越准确，由双程时得到的界面位置就越准确；另一方面，地层波速分布是地质解释，尤其是注浆效果检测解释中的重要且可靠的参数。地震散射方法以Radon积分变换为基础，对共炮点记录以速度扫描的方式沿双曲线路径作能量积分，当积分使用的速度与地层实际波速一致，反射波能量最强。通过速度分析得到炮点附近的地层速度结构，综合所有炮点的速度结构可得到二维或三维的地震波速分布，即得到地层波速分布图像。
偏移成像技术是由地震记录得到地质界面的分布及波阻抗变化定性特征的技术。通过偏移成像技术获得介质的散射强度分布，散射强度可表示波阻抗变化，正值表示波阻抗升高，负值则表示波阻抗降低。散射强度绝对值较大的界面对应地质界面位置，以介质的散射强度为参数绘制成图，可得到地质界面偏移图像，确定地质界面的位置和形态，以及地质界面的力学性质，即地质界面两侧波阻抗的变化。
通过地层波速图像中地层波速分布信息可以判断注浆效果好坏，并确定注浆后残留缺陷的位置。注浆前地层强度低，孔隙度大，地震波速较低；注浆后强度增大，孔隙度降低，波速升高；且注浆效果越好，强度越高、孔隙率越低，波速越高。因而，注浆后地层波速图像中，注浆效果好的区域地震波速高，遗漏未注浆或注浆效果不好的区域的地震波速较低。另外通过地质界面偏移图像中的地质界面位置、形态以及力学性质，可以辅助判断注浆效果及残留缺陷边界。
从原理分析，散射波方法的非均匀地质模型比传统地震方法的地质模型更符合地下介质实际情况，分辨率比传统地震方法高。同时由于地震散射方法使用拖缆接收振动信号，检波器无需插地耦合，不损坏路面，工作效率高，对交通影响小。最重要是散射地震方法能够通过速度分析提供对注浆效果最为敏感的地震波速信息，再结合偏移成像获得的地质界面的形态位置和力学性质信息，采用多参数多特征联合解释，判定注浆效果的同时给出残留缺陷位置的信息，非常适合用于检测城市地下工程注浆效果探测。
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