淺談瞬變電磁法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用及解譯分析

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1、成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文瞬變電磁法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用及解譯分析姓名：段錚申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：李天斌20080601摘要瞬變電磁法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用及解譯分析作者簡介：段錚，男，1982年11月生，師從于成都理工大學(xué)李天斌教授，2008年6月畢業(yè)于成都理工大學(xué)巖土工程專業(yè)，獲得工學(xué)碩士學(xué)位。我國西部山高谷深，修建高速公路時常采用隧道方案穿越山嶺。不良地質(zhì)體，比如斷層、裂隙、巖溶等常常成為我國隧道建設(shè)當(dāng)中遇到的最主要也是最難以解決的問題。如果隧道區(qū)內(nèi)地下水豐富，巖溶或者裂隙較發(fā)育，就會存在嚴(yán)重涌水或涌泥的可能，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。所以對隧道

2、巖溶水問題采用迅速有效而且無損的物探方法進(jìn)行預(yù)報十分關(guān)鍵。瞬變電磁法對低阻體(水體)具有極高的敏感度，所以將其應(yīng)用于隧道含水不良地質(zhì)體的超前預(yù)報中定會有很好的發(fā)展前景。但是目前將瞬變電磁法應(yīng)用到隧道超前地質(zhì)預(yù)報中仍存在一定的局限性。其中沒有較為完善統(tǒng)一的解譯方法與解譯標(biāo)志對預(yù)報結(jié)果的影響最大，大大降低了預(yù)報精度。所以研究瞬變電磁法超前地質(zhì)預(yù)報的適用性，總結(jié)出較為完善的解譯方法，尋找解譯圖件的規(guī)律性，探索解譯標(biāo)志，對加快預(yù)報速度，提高預(yù)報準(zhǔn)確性具有十分重要的意義。本文在收集前人研究資料，分析國內(nèi)外針對瞬變電磁法研究成果的基礎(chǔ)上，將瞬變電磁法應(yīng)用于銅鑼山隧道、明月山隧道、紫坪

3、鋪隧道、華鎣山隧道等國內(nèi)重要隧道的超前地質(zhì)預(yù)報中。并且結(jié)合地質(zhì)分析、超前鉆孔以及實際開挖情況與瞬變電磁法的預(yù)報結(jié)果進(jìn)行了對比分析，在此基礎(chǔ)上對解譯圖件進(jìn)行了歸納總結(jié)，取得了良好的應(yīng)用效果。同時在實際應(yīng)用中總結(jié)經(jīng)驗，并將數(shù)值模擬引用到瞬變電磁法隧道超前地質(zhì)預(yù)報的解譯分析中，通過對不同含水介質(zhì)的數(shù)值模擬反演分析，得到相應(yīng)的解譯圖件，尋找出這些圖件中存在的一般規(guī)律。最后結(jié)合瞬變電磁法在其它隧道中的應(yīng)用成果以及一般規(guī)則，對瞬變電磁法的解譯方法進(jìn)行總結(jié)，初步探索出一套解譯標(biāo)志。通過研究獲得的主要成果如下：1．在分析和歸納銅鑼山隧道、明月山隧道和其它隧道的工程地質(zhì)條件，隧址區(qū)內(nèi)可能出

4、現(xiàn)溶洞、巖溶水以及其它含水層的洞段的基礎(chǔ)上，將瞬變電磁法應(yīng)用于這些隧道的施工超前地質(zhì)預(yù)報中。預(yù)報結(jié)果與地質(zhì)分析、超前鉆孔以及實際丌挖情況的對比分析表明，瞬變電磁法在超前探水的地質(zhì)預(yù)報中較其它預(yù)報方法凸顯出極大的優(yōu)勢，預(yù)報較為準(zhǔn)確，且成本較低，在隧道內(nèi)工作時間較短，具有廣泛的應(yīng)用前景。但是其現(xiàn)場探測也受到一些因素的干擾，一定程度上影響了預(yù)報的準(zhǔn)確性。成都理l：人學(xué)碩+學(xué)位論文2．選取合適的模型和地電參數(shù)等，按照不同含水介質(zhì)的類型、大小以及在預(yù)報掌子面前方位置進(jìn)行數(shù)值模擬反演分析，得到各個測點不同時間道的感應(yīng)電動勢值，然后利用相關(guān)處理軟件進(jìn)行反演計算，最終得到視電阻率等值線縱

5、深剖面圖。對所形成的視電阻率等值線縱深剖面圖進(jìn)行對比分析，探索出了解譯圖件的一般規(guī)律。3．將數(shù)值模擬反演分析的成果與一般規(guī)則以及瞬變電磁法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用成果相結(jié)合，對瞬變電磁法的解譯方法進(jìn)行總結(jié)，并且結(jié)合解譯圖件的規(guī)律性，初步探索出瞬變電磁法超前地質(zhì)預(yù)報的解譯標(biāo)志。4．對瞬變電磁法應(yīng)用于隧道超前地質(zhì)預(yù)報積累的經(jīng)驗進(jìn)行了總結(jié)，提出了隧道內(nèi)開展工作的程序、后期數(shù)據(jù)處理方法以及解譯中值得注意的問題。同時指出了若干瞬變電磁法應(yīng)用到隧道超前地質(zhì)預(yù)報中需要改進(jìn)的地方以及急需解決的問題。對今后需要進(jìn)一步開展的工作提出了設(shè)想。關(guān)鍵詞：隧道；含水介質(zhì)；瞬變電磁法；超前地質(zhì)預(yù)報；

6、解譯；數(shù)值模擬反演分析AbstractTheApplicationofTEMinTunnelForeGeologicalForecastandItsInterpretationMethodsIntroductionoftheauthor：Duanzheng，male，wasbominNovembeL1982whosetutorwasProfessorLinTianbin．HegraduatedfromChengduUniversityofTechnologyingeotechnicalengineeringandwasgrantedtheMasterDegreeinJun

7、e，2008．Therearemanymountainsandhillsinthewestofourcountry．Thetunnelsalwaysaleadoptedtocrossthemountainswhenbuildingthesuperhighway．Badgeologicalconditions，especiallyallkindsofgeologicaldisastersalwaysbecomethehardestproblemstobesolvedinthetunnelsconstruction．Ifthere