音频大地电磁测深法在某隧道中的应用-论文.pdf

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1、·116·价值工程音频大地电磁测深法在某隧道中的应用ApplicationofAudio-frequencyMagnetotelluricsinaTunnel周亚东ZHOUYa-dong；陈江平CHENJiang-ping(成都理工大学地球物理学院，成都610059)CollegeofGeophysics，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，China)摘要：本文主要讲述了音频大地电磁测深在某隧道的实际应用，从野外的施工到室内的数据处理和资料成图解释。依据音频大地电磁法(AMT)的带地

2、形二维非线性共轭梯度(NLCG)反演结果，把电阻率异常分为V类、Ⅳ类、Ⅲ类及Ⅱ类，分别对应极破碎岩体(V级围岩)、破碎岩体(Ⅳ级围岩)、较破碎岩体(Ⅲ级围岩)和完整岩体(II级围岩)。结合围岩分级结果，查明了隧道洞深附近岩性、断层破碎带及岩溶位置，对岩体完整性进行了评估。Abstract：Thisarticlemainlyintroducestheapplicationofaudio一~equencymagnetotelluricsinatunnel，fromwildconstructiontoindoordataprocessinga

3、nddatamapping．Accordingtotheinversionresultsofthetopographybasedtwo—dimensionalnonlinearconjugategradient(NLCG)ofaudio—frequencymagnetotelluric(AM，theresistivityanomalyisdividedintoClassV，1V，ⅢandⅡ，correspondingtoextremelvbrokenmckmassfClassVsurroundingrock)，fracturedrock

4、massfClassIVsurroundingrock)，relativelybrokenrockmass(ClassllIsurroundingrock1andcompleterockmass(ClassIIsurroundingrock)．Incombinationwiththesurroundingrockclassificationresult，thetunnelnearbylithology．fauhfracturezoneandthekarstlocationarefnundout．andtheintegrityofrock

5、massisevaluated。关键词：音频大地电磁；隧道；电阻率异常；围岩分级Keywords：audio—frqueneymagnetotelluric；tunnel；resistivityanomaly；classificationofsuroundingrock中图分类号：P631；U45文献标识码：A文章编号：1006—4311(2014)29—0116—030引言构造及含水情况等。根据经验统计和本区地球物理的反演音频大地电磁测深法(AMT)勘测精度高，仪器轻便，结果分析，得出各地层的电阻率值(见表1)翻。由表1可费用低，所以

6、在工程建设中应用广泛。在隧道工程的应用知，各地质体之间存在一定的电性差异，因此工区具备开中，AMT结合地质资料能够一定程度上探测并判段出断展AMT法的地球物理勘探前提条件。层破碎带宽度及产状(视倾角)，软弱带及富水带的埋深和表1物性参数统计表规模，主要地层岩性界线和判释隧道洞身高程范围内的资地层岩性视电阻率(n·m】料等，为隧道设计提供基础资料，所以一直以来在隧道工断层破碎带5～100极破碎、极软弱、岩溶发育强烈或富水岩体≤40程的应用中十分广泛㈦。本文主要讲述音频大地电磁在某破碎、软弱、岩溶中等发育或含水岩体1OO～15oo隧道的实际

7、应用。较破碎岩体、较软弱或岩溶弱发育1500～35001测区地质概况较完整岩体≥35001．1地质概况测区位于扬子准台地构造单元内，较2方法技术大面积出露了下元古界变质岩基底岩系，上部有白垩系上2．1音频大地电磁测深法基本原理通常所指的“电统巨厚红色盖层沉积。隧区经历了晋宁、华力西、燕山、喜磁测深”，即是指电磁感应类的电阻率测深，是建立在法拉山各期运动，除晋宁期及燕山期属褶皱运动外，其他各期第电磁感应定律基础上的一类电法勘探方法。AMT以天均为升降运动。区内褶皱、断层发育，岩浆活动频繁，基底然的交变电磁场为场源，当交变电磁场以波的形式在

8、地下变质岩岩系内构造线以近东西向一北东向为主：红色盖层介质中传播时，由于电磁感应作用，地面电磁场的观测值构造线以北北东向及北北西向为主，高角度的正、逆断层将包含有地下介质电阻率分布信息。并且，由于电磁场的发