隧道勘察中物探和钻探方法结合应用浅析-论文.pdf

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1、一技术交谛TechnologicoIExchonge隧道勘察中物探和钻探方法结合应用浅析范全河北设计研究院有限责任公司摘要：本文简要介绍了物探方法之一的高频大地电磁测深法的基本原理与资处理，并结合两个隧道的实地勘探成果，得出了物探和钻探方法在隧道勘察中联合应用不仅能查明隧道所经地段可能存在的隐伏构造、断裂破碎带和富水区域等，还能查明地表强风化层的厚度的结论。l，广、，、A，，、nr、C、I、L_vvV_luU关键词：高频大地电磁测深法；隧道；破碎带；应用效果1．高频大地电磁测深基本原理与资由上式可知，趋肤深度(将随视电料处理阻率(p)

2、和频率(厂)变化，测量是在不1．1高频大地电磁测深基本原理同的频段上进行的：不同的频率反映不同高频大地电磁测深HMT(Hi一深度的情况，一般来说，高频数据反映浅frequencyMagnetotellurics)原理与传统的部的地层特征，低频数据反映深部的地层大地电磁测深MT(Magnetotellurics)一样，特征。如大地电阻率结构一定时，接收不它是利用宇宙中的太阳风、雷电等入射到同频率的信号，便可以得到连续的测深曲地球上的天然电磁场信号作为激发场源，线，多条测深曲线便可连成一条测深剖面。又称一次场。根据以Maxwell方程组为

3、核因此，在一个宽频带上观测电场和磁场信心的大地电磁理论可知，一次场垂直入射息，并由此计算出视电阻率和相位，即确引言到大地介质中，大地介质中将会产生感应定出大地的地电特征和地下结构特征，这随着我国经济的高速发展，隧道工程电磁场，此感应电磁场与一次场是同频率就是大地电磁测深观测系统的基本工作原建设越来越多，如果在施工过程中发生塌的。理。HMT与MT不同的就是接收大地电方、透水等事故，不仅会带来巨大灾难，在电磁理论中，把电磁场在大地中传磁信号的频率范围不同，MT接收大地电还会使施工进度受到很大影响。为严控隧播时，其振幅衰减到初始值1／e时的

4、深度，磁信号的频率范围为10I4Hz～1OHz，而道施工中可能出现的安全事故，当前，均定义为穿透深度或趋肤深度(6)。HMT为1OHz～1OHz。采用物探和钻探相结合的方法对隧道洞身1．2资料处理线进行勘察。在实地的勘察工作中，笔者6=反演处理就是根据高频大地电磁测深有以下两点体会第一，在物探技术中，实测视电阻率、相位差恢复大地的地电结高频大地电磁测深法是一种非常有效的方式中：∞是圆周率，是均方差，构。主要包括：建立初始的二维地电模型、法，此方法不仅可以查明隧道所经地段可是极化率，p是视电阻率，_厂是频率。选择反演参数(迭代次数、收敛

5、极限)等，能存在的隐伏构造、断裂破碎带和富水区虽然，趋肤深度在某种意义上来说与最后从获得的“深度一电阻率”剖面图上域等，为在隧道施工时提前做好应对措施电磁波在介质中穿透的深度有关，但它并去追踪分析地质构造现象。及技术保障，而且还为准确探明地表强风不代表实际的有效探测深度。有效探测深化层厚度提供了一种新的方法。第二，通度D是指某种测深方法的体积平均探测深2．应用实例过钻孔资料和物探成果的相互对比验证，度，对其有如下的经验公式：2．1福建某隧道的应用效果分析使勘察成果更详实地反映地下岩土的赋存2．1．1地层简介D=356状态。该隧址区地层

6、由上至下分别为第四系86中国勘察设计