可控源音频大地电磁在某高速公路隧道勘察应用

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1、可控源音频大地电磁在某高速公路隧道勘察应用摘要：公路隧道不良地质调查是规避施工风险的重要方面，高效快捷的可控源音频大地电磁法利用不同岩性和相同岩性不同辅存结构间所反映的电性特征差异，可以较好地进行围岩级别划分和断裂破碎带判别，为隧道设计和施工提供资料依据。Abstract:Theadversegeologicalsurveyofthehighwaytunnelcircumventtheconstructionrisk・Controlledsourceaudiomagnetotelluricmethodusingele

2、ctricalcharacteristicdifferencesindifferentlithologiescoulddividedtheRockClassificationdiscriminantfracturezonesbetter,andtoprovideinformationonthebasisforthedesignandconstructionoftheturinels・关键词：CSAMT(可控源音频大地电磁)；公路隧道；不良地质现象；电阻率Keywords：CSAMT；vehiculartunnel；b

3、adgeologicalphenomenon；electricalresistivity中图分类号:TU74文献标识码：A文章编号:1006-4311(2013)05-0089-020引言公路隧道洞身穿过地段的断裂破碎带、软弱或含水岩体、岩溶发育等地质现象是隧道施工过程中的巨大隐患。隧道洞身埋深多超过百米，直接有效的方法当然是钻探，但由于其间距大，成本高且效率低，特别是在地质条件复杂地区缺乏代表性，因而，采用高效快捷的高密度阵列测深法有比较现实的意义［1］。研究表明完整岩体和破碎、软弱岩体以及富水和岩溶发育区在电阻率

4、参数上存在明显差异，通过研究电阻率参数的变化及差异可以实现对不良地质体和围岩级别的划分。V8可控源音频大地电磁法（csamt）是主动源频域电磁测深法，具有工作效率高、水平分辨率强、纵向频点数灵活、受高阻屏蔽作用小、对低阻层（体）反映灵敏、探测深度适中等优点；同时采用单发双收或双发双收可极大降低生产成本和提高工作效率。［2］。1CSAMT方法原理可控源音频大地电磁法（CSAMT）是通过供电电极AB向地下供入交变电流，在垂直电偶极源AB中垂线两侧？准45（8：趋肤深度）的范围内观测AB方向的电场Ex和与之垂直的磁场Hy来

5、计算卡尼亚视电阻率：而探测深度D与大地电阻率和使用的工作频率有关，计算公式为：D=・=356・从上式可见，当地表电阻率固定时，电磁波的传播深度（或探测深度）与频率成反比。高频时，探测深度浅，低频时，探测深度深。可以通过改变发射频率来改变探测深度，从而达到频率测深的目的［3］。2资料解释结合隧道工程地质资料，对反演得到的视电阻率断面图进行进行分析与解释推断。根据电阻率断面图中背景值的大小、低阻异常的形态、低阻异常值及其与背景值的差异等，结合实际地段所对应的地层岩性，对地层分界线、岩体完整性、含水情况进行判释。对勘探资料

6、的分析有定性分析和定量分析［4］。2.1定性分析2.1.1视电阻率、相位曲线类型分析分析曲线类型的变化情况，可以了解区域构造轮廓，根据测点之间的视电阻率曲线类型的变化趋势，可以确定断裂位置,线类型分析还可以划分电性层,是单个测点电性层划分的主要依据。视电阻率、相位曲线是将仪器所接收的电场、磁场时间序列信号换算为频率域信号后计算得到，经过简单的剔除飞点处理，视电阻率、相位曲线接近于原始数据，而视电阻率、相位曲线形态反应了地下介质的电性特征，可以依据其特征判别岩层分界（断层）或物探异常。根据对AK178+205.AK18

7、2+121与AK184+608视电阻率与相位曲线的分析，在AK178+205处，电阻率曲线由Q型变为K型，反应地下电阻率由高-低-低转变为低-高-低的电性特征，曲线类型发生变化，电阻率高低也有明显差异，同时相位曲线形态也发生变化，结合地质资料可以初步推断此处存在隐伏断层或岩层分界。在AK182+121.AK184+608两处,电阻率曲线类型由H型转换为A型，反应地下电阻率由高-低-高转换为低-高-高的电性特征，同时相位曲线类型也在相应位置有对应的变化趋势，可初步推断AK178+205.AK182+121与AK184+

8、608位置为岩性分界面。2.1.2视电阻率断面图分析根据视电阻率沿横向和纵向的变化情况，视电阻率断面图上等值线的密集带、扭曲和畸变情况可以划分电性层。（见图4）根据视电阻率断面图分析可知：AK178+205,AK182+121,AK184+608附近等值线密集，视电阻率差异明显，初步推断该测点处可能存在岩性分界面。地质资料综合分析对比，推断解释