本發(fā)明屬于三維地震CT探測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種適用于高鐵隧底地震CT的純地表三維觀測系統(tǒng)，震源點設(shè)置在鐵軌一側(cè)，接收點設(shè)置在鐵軌另一側(cè)。由震源點激發(fā)地震波，穿過隧底介質(zhì)進入接收點，實現(xiàn)地震信號接收。本發(fā)明不僅可以達到對隧底結(jié)構(gòu)的三維精細探測，同時大大降低了隧底探測的勘探成本；采用本觀測系統(tǒng)間隔等距排列的24個激發(fā)點各激發(fā)一次后，每一個檢波點均能接收到24個數(shù)據(jù)，總數(shù)據(jù)量為24*24＝576，遠遠高于常規(guī)二維探測一個排列的24個數(shù)據(jù)，大大增加了地下地質(zhì)體的波動信息量，大大提高了探測精度，而且為三維地下空間數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了純地表的三維CT探測，即無需鉆孔條件下的三維CT探測；大大降低了隧底探測的勘探成本。