隧道超前地质预报中不良地质体的瞬变电磁响应特征

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瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用

建材发展导向2019年第18期瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用邓普罗昊（四川金通工程试验检测有限公司，四川成都610000）摘要：瞬变电磁法对低阻体(水体)具有极高的敏感度,所以将其应用于隧道含水不良地质体的超前预报中定会有很好的发展前景。

通过对西南地区某隧道进行实地探测,通过对所探测数据的解释分析和比对地质资料表明:瞬变电磁法在隧道含水不良地质体具有的超前预报应用中有很好的效果。

关键词：电磁;布置在我国西部,在经过长达多年的隧道施工建设中,隧道的掘进、衬砌支护等技术已经有了很成熟的发展。

如今,隧道工程建设的主要问题已经转变为工程地质的问题,无论是在设计、施工、造价、工期等都受到地质条件的制约。

不良地质条件,尤其是在施工开挖阶段所遇到的如涌水、突泥等工程地质问题异常复杂,稍有不慎就会造成生命财产安全,因此,隧道不良地质体的超前预报显得尤为重要。

1瞬变电磁法基本原理瞬变电磁法的激励场源主要有两种,一种是回线形式(或载流线圈)的磁源,另一种是接地电极形式的电流源。

下面以均匀大地的瞬变电磁响应为例,来讨论回线形式磁偶源激发的瞬变电磁场,从而阐述瞬变电磁法测深的基本理论。

在导电率为σ、导磁率为μ的均匀各向同性大地表面敷设面积为S 的矩形发射回线在回线中供以阶跃脉冲电流I (t )=I t <00t ≥0{(1)在电流断开之前(t <0时),发射电流在回线周围的大地和空间中建立起一个稳定的磁场;在t =0时刻,将电流突然断开,由该电流产生的磁场也立即消失。

一次磁场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中,并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场、使空间的磁场不会即刻消失。

由于介质的欧姆损耗,这一感应电流将迅速衰减,由它产生的磁场也随之迅速衰减,这种迅速衰减的磁场又在其周围的地下介质中感应出新的强度更弱的涡流。

这一过程继续下去,直至大地的欧姆损耗将磁场能量消耗完毕为止。

瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的有效性分析

瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的有效性分析
吕瑞
【期刊名称】《现代工程科技》
【年(卷),期】2024(3)7
【摘要】瞬变电磁法作为一种有效的地质勘探方法,具有原理简单、分辨率高、探测深度大等特点,在隧道超前地质预报中具有广泛的应用价值。

探讨了隧道超前地
质预报的重要性,并分析瞬变电磁法在隧道施工中的实际应用及影响因素,以期为提
高隧道施工安全水平提供参考。

对隧道超前地质预报的重要性和瞬变电磁法的原理、技术特点及应用进行深入探讨。

隧道施工中地质灾害的影响重大,而超前地质预报
对于防范地质灾害、保障施工安全具有重要意义。

实际应用表明,瞬变电磁法在隧
道超前地质预报中具有较高的准确性和实用性。

【总页数】4页(P97-100)
【作者】吕瑞
【作者单位】山西华冶勘测工程技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U452.11
【相关文献】
1.瞬变电磁法在岩溶隧道超前地质预报中的应用——以七家营隧道为例
2.瞬变电
磁法在隧道超前地质预报中的应用3.传统瞬变电磁法的改进及其在隧道超前地质
预报中的应用4.瞬变电磁法在高速公路隧道超前地质预报中的应用5.瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用
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[公路水运工程试验检测人员考试密押题库与答案解析]公路水运工程试验检测人员桥梁隧道工程分类模拟35

问题:4. 断层为面状结构面，采用______能较准确地预报其位置、宽度、物质组成及地下水发育情况等。
A.地质调查法
B.弹性波反射法
C.超前钻探法
D.地震波反射法
答案:C[解析] 断层为面状结构面，可采用超前钻探法较准确地预报其位置、宽度、物质组成及地下水发育情况等。断层破碎带与周围介质多存在明显的物性差异，可采用弹性波反射法探测破碎带的位置及分布范围。因此本题选C。
C.出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等的关系分析
D.围岩稳定性特征及支护情况 A B C D
答案:ABCD[解析] 隧道内地质素描包括以下主要内容：
(1)工程地质包括有害气体及放射性危害源的存在情况；应记录塌方部位、方式、规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因及其对继续掘进的影响等。
A.150m
B.100m
C.80m
D.30m
答案:B[解析] 地质雷达法在一般地段预报距离宜控制在30m以内；瞬变电磁法每次预报有效探测距离宜为100m；红外探测法有效预报距离宜在30m以内；高分辨率直流电法有效预报距离不宜超过80m；地震波反射法等在软弱破碎地层或岩溶发育区，每次预报距离宜为100m左右，在岩体完整的硬质岩地层每次预报距离宜为150m内。本题选B。
D.孔内摄影 A B C D
答案:ACD[解析] 超前钻探法包括超前地质钻探、加深炮孔探测及孔内摄影。
问题:2. 关于隧道超前钻探技术要求以下描述正确的是______。
A.富水岩溶发育区每循环宜钻3～5个孔，揭示岩溶时，应适当增加，以满足安全施工和溶洞处理所需资料为原则
B.在需连续钻探时，前后两循环钻孔应重叠5～8m
答案:A[解析] 隧道涌水量为1×103～1×104m3/d，为中小型涌水，地质灾害属于B级。

浅析隧道超前地质预报

浅析隧道超前地质预报发表时间：2016-03-18T13:23:14.380Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：刘伟[导读] 宜昌顺德建设工程检测有限公司隧道是地下工程，具有隐蔽性、复杂性和不可预见性的特征。

隧道周围及掌子面前方的工程地质和水文地质情况对隧道施工的质量和安全关系重大。

宜昌顺德建设工程检测有限公司湖北宜昌 443100摘要：隧道是地下工程，具有隐蔽性、复杂性和不可预见性的特征。

隧道周围及掌子面前方的工程地质和水文地质情况对隧道施工的质量和安全关系重大。

不良的地质条件极易引起隧道坍方、突泥涌水，不仅在技术上给隧道施工带来极大的困难，也常常因突发事故导致人身伤亡、设备损失、工期延误，从而造成巨大的经济损失。

隧道超前地质预报贯穿隧道施工的全过程，为施工中的工程变更提供科学依据，为提高工程质量、降低工程造价、加快施工进度、确保施工安全提供技术保障。

本文介绍了隧道超前地质预报的主要工作内容，并探讨超前地质预报实施过程中的关键问题和应对重、难点的对策及措施。

关键词：隧道工程；地质条件；超前预报1 超前地质预报的目的和主要工作内容1.1超前地质预报目的超前地质预报工作主要应达到以下三个方面目的：进一步查清掌子面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行；降低地质灾害发生的几率和危害程度；为动态设计和施工提供地质依据。

1.2 超前地质预报的主要工作内容根据设计文件及相关规范要求，隧道超前地质预报技术服务的工作内容如下：通过地质分析、超前探测等综合方法，对隧道掌子面前方的不良地质体进行预报，主要预报内容有：①对照设计文件提供的地质资料，预报隧道掌子面前方围岩软硬变化对施工的影响程度。

②预报可能出现破碎带，引起塌方、滑动的部位、型式、规模及发展趋势。

③预报可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥砂含量及对施工的影响。

④对隧道穿过不稳定岩层、较大断层作出预报。

⑤能较准确地判定围岩类别并提供岩石力学参数，为确保隧道安全施工，确定隧道施工工艺，及时合理地调整支护参数，对前方软弱岩层予以提前支护加固提供可靠的依据。

隧道工程地质环境—施工地质超前预报(铁路隧道施工)

项目2 隧道工程地质环境
任务2.2 施工地质超前预报
任务2.2 施工地质超前预报
工作任务：（1）对隧道所在地区进行地质分析与宏观地质预报；（2）对隧道洞身不良地质及灾害地质进行预报，对重大施工地质灾害进行临警预报。
1.地质超前预报的内容（1）地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。（2）地质构造预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体是对岩溶、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预测预报。（4）地下水预测预报，特别是对岩溶管道水及富水地层中、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况进行预测预报。
2.地质超前预报的方法隧道施工地质超前预报方法主要有传统地质调查法、超前平行
导坑预报法、超前水平钻孔法、物探法及特殊灾害地质所用的相关预测方法。施工地质超前预报是一项系统性工作，需纳入施工工序。
（3）重大施工地质灾害临警预报：在传统地质分析方法的基础上，结合施工方法、施工工艺、工期等要求，以超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法为主，综合利用各种有效的物探手段，对开挖面前方有可能诱发的重大的地质灾害建立临警预报系统，并评判其危害程度，提出施工预案对策。
3.地质超前预报方法的应用原则（1）地区地质分析与宏观地质预报：采用传统的地质分析方法，辅以必要的物探技术等手段对隧道围岩的稳定性、水文地质情况进行宏观的地质预报。
（2）不良地质及灾害地质超前预报：在传统地质分析方法的基础上，结合施工方法、施工工艺、工期等要求，以先进的物探技术为主要探测手段，并辅以必要的超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法，对开挖面前方不良地质体的情况及有可能产生的灾害地质进行预报，提出施工对策。

探究隧道超前地质预报现状及常见认识误区

探究隧道超前地质预报现状及常见认识误区摘要：针对超前地质预报而言，主要是基于综合手段的前提下获取地质信息，并予以综合分析后，提前对工作面前方围岩地质情况进行预测及判识。

在隧道施工中，能够提前预知风险，确保措施采取的及时性，避免不必要安全问题的出现。

本文主要围绕隧道超前地质预报现状及常见认识误区进行了探讨、分析，现报告如下。

关键词：隧道；超前地质预报现状；常见认识误区在我国社会经济不断发展的背景下，交通设施呈日趋完善状态，而受我国地势特殊性的影响，很多线性工程就需建立隧道，而超前地质预报在查明隧道围岩特征等方面起着积极的意义，通过细致调查，可达到消除工程隐患的目的。

因此，隧道工程就需重视超前地质预报的展开，完善技术体系，严格遵守相关规范要求，以进一步促进施工综合质量的改善，这对于降低施工成本也起着积极的意义。

1、隧道超前地质预报现状分析在隧道施工中，前期工程、水文地质调绘及勘探工作的落实，可为设计人员提供一些基础参考，包括隧道施工区域地面工程、水文地质情况等，但此项工程具备深埋地下、隐蔽性强等特点，地质条件较为复杂，对于周围工程岩体的特征，或是不良地质体性质等的查明就存在一定的难度，尤其是复杂岩溶地区，这与地层岩性、构造等有一定关系，加之岩溶发育本身就具备复杂多变的特点，单一勘察就难以对该地区的岩溶发育特征进行充分的了解。

而隧道地质超前预报工作的展开，则能进一步对隧道围岩特征情况的查明提供参考，故强化地质超前预报工作就显得尤为重要[1]。

现阶段，从总体上来说，超前地质预报呈高投入、低产出的状态，主要是指大量投入了先进技术、设备等，但却未对相关信息进行综合分析，导致预测成果较为片面，预报效果难以达到理想化，无法为施工提供更加可靠的指导。

而导致此现状发生的主要原因在于领导缺乏重视度，思想上未正确认识到超前地质预报的重要性，故就存在人力、物力等投入不足的情况；施工方未引入专业的地质专业人员，导致人员专业技能水平较弱，对超前地质预报存在一些认知差错，进而就极易引发错误解读地质信息等问题。

隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施

我们在隧道的施工过程中会遇到各种不良地质,为避免盲目性,使施工方案和技术措施更科学合理，开展地质超前预报十分必要。

地质超前预报对不良地质能做到早发现，早预防，从而采取恰当的处理措施,减少和化解不良地质给施工带来的不利影响。

1 地质超前预报方法1.1 超前导坑法长隧道和特长隧道大都设有平行导坑。

平导普通与路线平行，距路线20m~30m 不等。

施工过程中利用平导先行的优势，认真采集和积累地质资料，并根据平导开挖过程中揭示的地质资料指导正洞施工，从而使正洞的施工方案和技术手段都建立在科学合理的基础上。

平导开挖断面小，即使浮现不良地质也容易处理，对施工影响不大。

因此,超前导坑法在长隧道和特长隧道施工中被广泛采用。

1 。

2 超前水平钻探法采用隧道专用钻机进行超前水平钻探，来探明开挖前方的地质情况。

超前水平钻探其实并非彻底“水平”,带有一定的角度.与地震波反射法、地质雷达探测法相比,超前水平钻探法具有更直观、更准确的特点。

超前水平钻探法虽是“一孔之见”，却能起到“管中窥豹”的作用。

超前水平钻探法主要用于探测煤层、瓦斯、断层、溶腔、突水、涌泥等不良地质。

超前水平钻探法探测的距离长，探明的不良地质距工作面较远，便于提前调整施工方案和技术措施。

1.3 超长炮孔钻探法超长炮孔钻探法指的是在掘进过程中，每次打眼都用5m 钻杆在隧道拱部和底部各钻两个探测孔，放炮则控制在3m 以内，使工作面始终保持距不良地质2m 以上的安全距离。

当钻孔浮现不良地质征兆时，可以及时采取应对措施。

采用超长炮孔钻探法，避免了钻机的频繁挪移，可以不中断隧道的正常掘进，简便易行、事半功倍。

超长探孔还可兼做炮眼,节约成本，提高功效。

1 。

4 地震波反射法-—TSP-203 系统TSP 超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中，采用的较为先进的设备。

其工作原理是利用地震波的回波原理，人工创造一系列有规则罗列的轻微震源，形成一个地震源断面；同时，三维地震波接收器在计算机的监控下，采集这些震源所发出的震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体(如地层层面、节理面、特殊是断层破碎带界面和溶洞、暗河等)被反射返回的地震波数据.这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向，是与相应不良地质体的性质和分布状况密切相关的.在一定间隔距离内连续采用上述方法，可以得到前方地层的地质力学参数，如杨氏模量和横向变形系数等，从而预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，判断开挖面前方100m~200m 范围内的地质情况。

超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用

超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用摘要：复杂的地质条件和地质灾害是隧道施工中的难题，发生地质灾害将造成巨大的生命和财产损失。

因此，可靠地探测地质缺陷特征，如断层、岩溶洞穴和地下水，具有重要的现实意义和理论价值。

本文介绍了超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用。

引言在中国，许多大型项目正在进行中水利、水利等建设水电站、铁路、公路、能源储存和运输系统，以及地下矿山。

这些项目为我们提供了一个重要的机会地球工程的进展。

然而，严重的由于环境复杂，也存在挑战地质条件和潜在地质灾害在隧道施工过程中，造成了巨大的生命损失还有财产。

因此，改进地质缺陷的探测能力是非常重要的，例如探测断层、溶洞和地下水涌出。

中国在建隧道具有长度长、体积大的特点覆盖层和复杂的地质条件。

例如，宜昌至万州铁路建在山区，以高风险岩溶程度高的突水危险。

该地区已发现严重的突水危险马鹿青隧道和沿途的野三关隧道宜昌至万州铁路发生严重伤亡事故经济损失。

在水电工程领域，北京锦屏二级水电站副洞四川省有2375米深和17.5公里深长覆盖层使隧道埋在下面极高的地应力。

1.隧道工程施工的探测技术1.现有的探测技术在这下面在这种情况下，隧道的施工可以受到潜在岩爆的影响通过释放地应力，尤其是在不良地质条件，如断层、软弱岩石特征和地下水。

地质灾害防治研究在隧道施工过程中已经成为一个重要的问题中国的问题，包括相关机制治疗技术和探测技术。

地质缺陷特征的探测在危险控制中起着重要作用本文提出。

目前，探测地质灾害的方法危险源可分为两类：地质调查和地球物理勘探。

地质调查包括工程地质分析、先导开挖和岩心钻探，同时地球物理勘探包括地震、电磁和地质雷达方法。

每种方法它有自己的优点和缺点。

2、隧道工程施工探测的难点可靠探测的挑战性问题包括：（1）故障的识别和定位，裂缝、溶洞和地下水体（如地下河）；（2）含水层探测；（3）探测的解释结果在多种解释的背景下物探成果及优化探测方法的选择。

瞬变电磁法在岩溶隧道超前地质预报中应用

瞬变电磁法在岩溶隧道超前地质预报中应用摘要:岩溶隧道由于岩溶发育的不确定性,经常对隧道施工造成严重的危害,甚至造成严重的人身伤亡事故,寻求可靠的探测结果一直是工程界十分关注的热点问题。

论文采用瞬变电磁法进行岩溶隧道超前探测,探测结果表明瞬变电磁法对岩溶发充育情况有较好的电性反应,在充分的地质条件调查的基础上可有效的进行岩溶隧道的超前预报。

关键词:岩溶瞬变电磁分辨率沪昆客专隧道超前地质预报(Geological predication in tunnel)是在分析既有的地质资料的基础上,采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段,对隧道开挖工作面前方的工程与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状和规模等进行探测、分析判断及预报,并提出技术措施建议。

隧道施工地质超前预报,就是利用一定的技术和手段收集隧道所在岩体的有关资料,并运用相应的理论和规律对这些资料进行分析、研究,从而对施工掌子面前方岩体情况或成灾可能性做出预报。

由于隧道内可供观测的空间位置有限,观测方案受到限制,因而要准确的达到预报的要求难度很大,国内外的工程地球物理工作者在不断地改进探测技术和分析方法,试图提高预报的可靠性和精度,虽然已经取得了很多成功的经验[1～5],但是目前的技术水平在预报准确性和可靠性方面还有待提高。

1 瞬变电磁法基本原理瞬变电磁法是在大地电磁法(MT)和音频大地电磁法(AMT)的基础上发展起来的人工源频率域测深方法。

由于不同频率的电磁波在地下传播有不同的趋肤深度,通过对不同频率电磁场强度的测量就可以得到该频率所对应深度的地电参数,从而达到探测的目的。

由式(2)可知,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。

人们可以通过改变发射频率来改变探测深度,达到探测的目的。

瞬变电磁法是把观测区域布置在一个梯形面积内,梯形的上底为发射偶极所在的位置,测线到发射偶极的距离应大于3倍的趋肤深度。

综合超前地质预报对新建隧道中不良地质预报研究

综合超前地质预报对新建隧道中不良地质预报研究超前地质预报是隧道建设过程中不可或缺的工序，采用合理的超前地质预报手段对掌子面前方地质情况进行及时、准确的预报，能够有效地避免地质灾害的发生。

目前超前预报技术得到了较大发展，本文对目前常用的地质调差法、超前钻探类、地震波反射法、地质雷达等预报方法的原理、适用性及优缺点进行了详细介绍。

将多种预报手段进行合理的优化组合的综合超前地质预报方法对不良地质体的预报精确度高，较好的克服了预报结果的多解性。

结合南屏山隧道具体地质预报工作，系统的阐述了综合超前地质预报以地质分析为核心，长短结合，物探和直接揭露相结合的思想，以及对隧道中不良地质预报实现过程，为综合超前地质预报工作提供有意义的参考和借鉴。

标签：综合超前地质预报；地震波法；地质雷达；超前水平钻探超前地质预报工作在隧道建设中的重要性不言而喻。

李树才[1]等总结了隧道施工超前地质预报技术的研究现状，指出隧道钻爆法施工中超前地质预报取得较大进展。

隧道常见的超前地质预报方法有直接探测法：地质调查法，超前导坑法，超前钻探等；物理探测法：隧道负视速度法，地震波反射法，极小偏移距地震波法，激发极化法，瞬变电磁仪，地质雷达，以及新发展的红外探水法，核磁共振法，温度探测法。

大量的工程实践表明每种方法都存在其特定的局限性，单一的地质预报方法对预报结果的多解性无法克服，因此，学者们提出了综合超前地质预报方法，并在工程中得到了有效实践[2，3]。

综合超前地质预报在施工过程中对地质信息的准确把握能够实现动态设计，通过对原设计调整确保施工的安全性和经济性，使隧道信息化施工得以实现。

一、隧道常见超前地质预报方法及评价（一）地质调查法地质调查法包括隧道地表补充地质调查、洞内开挖工作面地质素描和洞身地质素描、地层分界线及构造地下和地表相关性分析、地质作图等。

借助地质罗盘，地质锤等简易工具调查地层的产出特征，断裂构造与节理的发育规律，地下裂隙水的发育情况，掌子面岩层的强度等级，预报前方不良地质现象可能的类型，走向、形态和规模。

瞬变电磁井下超前探测及不良地质体响应特征

２０１３年第ｌ１期
中州煤炭
总第２１５期
瞬变电磁井下超前探测及不良地质体响应特征
王太元，屈旭辉，黄应向
（中煤科工集团重庆研究院，重庆４０００３９）
摘要：水文地质及构造地质条件复杂的矿井较易发生井下水害事故。为了充分认识导水断层和富水陷落柱等构造发育规律，准确探测矿井掘进工作面前方含水地质体情况，基于矿井瞬变电磁原理，介绍了瞬变电磁井下超前探测布置系统，探讨了瞬变电磁对不良地质体的响应特征。
关键词：瞬变电磁；超前探测；不良地质体；低阻区中图分类号：Ｐ６３１．３文献标志码：Ａ文章编号：１００３— ０５０６（２０１３）ｌ１ —００２１— ０４
ＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＡｄｖａｎｃｅｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＵｎｆａｖｏｒａｂｌｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ
１．１探测频率选择
时防治，关键在于寻求一种效果显著且切实可行的
一
模也不断扩大，迫使煤矿开采向纵深方向延展，随之
而来的是矿井地质情况更加复杂，煤矿井下水害不断发生。因此，如何更高效地做到提前预报和及

瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用

2020年第8期(总第318期)黑龙江交通科技H E IL O N G J IA N G J IA O T O N G K E J I No . 8,2020(Sum No . 318)瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用李枝文(中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆404100)摘要：隧道超前地质预报对指导隧道安全施工有重要的现实意义,瞬变电磁法因其对低阻体介质具有较高的敏感度，可以将其应用于对掌挖前方含水质体的。

从介绍瞬变电磁探测的方法人手，通过对岩溶进行现场探，对采的数据进行处理解释同时结合地质综合分析表明:瞬变法对含水体等低阻介质具有较好的效果。

关键词：地质预报;瞬变电磁;低阻体中图分类号:U 433文献标识码:A文章编号：1008 -3383(2020)08 -0167 -021瞬变电磁法基本原理及观测系统布置方式瞬变法的场源通常有两种，一种是接形式的，另是回线形式的。

以下以理想条件下的瞬变应为例，探讨使用线装置的磁偶的瞬变场，进而简明其探测的理论基础。

在导为(T 、导为p的各向同性大敷积为S的矩形线装置，同时在回线以阶冲电流，⑴={0=⑴在持续稳定之前（< 〇时），一个稳定的磁场会在回线装置四周的大，如图1所示。

图1矩形框磁力线若在时刻,，在场，后，感应的场就会在地下介质，由于感应在良导电介质明显的热损耗，二次场基本上数规律随时减，这样就形成了瞬变场。

场的是导介质的感应，因含有地下介质的重质信息，尤其是含水体等良导体信息。

利用回线装置收场数据，对采的数据进行处理和解，可以下介质数。

瞬变在超前探测应用中通常采用多匝重叠回线装置的装置形式，发射线框采用多匝1. 5 m x 1.5m 矩形回线。

为了度综合判断前方地质情，现场探测采用纵向、横向和沿着掌前方逐点探方式扫描，纵向方向扫描上下各60°范围，每10°- ，共13-;横向方向扫描左右各60。

瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用及解译分析的开题报告

瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用及解译分析的开题报告一、研究背景和意义隧道工程在建设过程中面临着诸多的地质工程问题，其中最为重要的问题之一就是地质信息的准确获取和评价。

传统的地质勘探方法往往存在成本高、时间长、结果不准等缺点，无法满足现代大型隧道工程的要求。

因此，研究新的地质勘探方法成为了当前研究的热点之一。

瞬变电磁法是目前应用比较广泛的一种地质勘探方法，该方法具有响应快速、分辨率高、深度范围广等优点，适用于浅地层和深地层，对于研究隧道所在地区的岩土体结构和地质条件，具有重要的应用价值。

本研究旨在探究瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用及解译分析，从而为隧道建设提供准确、快速的地质信息，降低工程风险，提高工程质量和效率，具有重要的实际意义。

二、研究内容本研究主要围绕瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用及解译分析展开，具体研究内容包括以下几个方面：1. 瞬变电磁法原理和特点的介绍：对瞬变电磁法的原理、测量方式和特点进行深入剖析，明确该方法的优缺点和适用范围，为接下来的实验和数据处理打下基础。

2. 瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用：选取一处具体的隧道施工现场，运用瞬变电磁法进行地质勘探，获取相关数据，探究瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用效果及其数据解释方法。

3. 数据处理和解译分析：利用地质、物理学等相关专业知识，对采集的瞬变电磁法数据进行处理和解释，分析隧道隧道危险岩体、断层走向、地下水等方面的地质信息，为工程设计和施工提供指导。

4. 结果分析总结：对实验的结果进行总结和分析，并对瞬变电磁法在隧道地质预报中的应用前景及需进一步研究问题进行讨论。

三、研究方法本研究采用文献综述和实验研究相结合的方法，主要包括以下几个步骤：1. 收集和整理相关文献资料，了解瞬变电磁法的基本原理、测量、数据处理等方面的知识，并明确其在隧道地质预报中的应用及发展现状。

2. 选择一处隧道工程施工地点，结合实地勘探和实验测量方法，采集瞬变电磁法数据，建立地质模型，并对数据进行处理和解释。

隧道超前地质预报中等值反磁通瞬变电磁法的应用研究

TECHNOLOGY AND INFORMATION34 科学与信息化2023年11月下隧道超前地质预报中等值反磁通瞬变电磁法的应用研究何宇云南省交通规划设计研究院有限公司云南昆明 650011摘要在西南山区公路隧道勘测和开挖施工过程中，开展含水不良地质体超前地质探测工作，查明地下隐伏岩溶和富水地质构造体（带）的分布情况，对工程建设和后期运行维护具有十分重要的意义。

瞬变电磁法是以等值反磁通原理为基础，对地下纯二次场进行探测的一种新型方法。

这种方法很好地适应了隧道环境的局限性和特殊性。

本文介绍了ADTEM-18坑道等值反磁通瞬变电磁地质超前预报在云南某公路隧道中的应用情况，并与TGS隧道地震波法超前探测的横波波速进行了对比研究。

关键词隧道；等值反磁通瞬变电磁；超前地质预报Application of Opposing-coils Transient Electromagnetic Method for Tunnel Seismic Tomography He YuBroadvision Engineering Consultants Co., Ltd., Kunming 650011, Yunnan Province, ChinaAbstract In the process of road tunnel survey and excavation construction in southwest mountainous area, it is of great significance to carry out advanced geological exploration of poor water-bearing geological bodies and find out the distribution of underground hidden karst and water-rich geological structures (belts) for engineering construction and subsequent operation and maintenance. The transient electromagnetic method is a new method for detecting the pure secondary field underground based on the opposing-coils principle. This approach adapts well to the limitations and peculiarities of the tunnel environment. This paper introduces the application of ADTEM-18 tunnel opposing-coils transient electromagnetic method for geological advance prediction in a road tunnel in Yunnan Province, and compares with the shear wave velocity of TGS tunnel seismic wave method for advanced detection.Key words tunnel; opposing-coils transient electromagnetics; advance geological prediction引言近年来，随着岩溶与富水地质构造发育隐伏的大埋深隧道越来越多，对隧道的修建和运营造成了严重的安全隐患。

瞬变电磁技术在隧道超前地质预报中的应用

ｈｅｗｏｔｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｉｎｏｒｄｒｔｅｏａｃｈｉｅｖｅｇｕｉｄｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．
【关键词】瞬变电磁；隧道；地质预报
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ＴＥＭ；ｔｕｎｎｅｌ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｏｒｅｃｓａｔ
以实现指导施工。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ｎＩｔｒｏｄｕｃｅＴＥＭｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｎｄａｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｕｎｎｅｌａｄｖａｎｃｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｏｒｅｃａｓｔ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｈｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓ
【摘要】介绍了瞬变电磁技术在隧道超前地质预报中的探测原理及方法，结合华蓥山隧道中的应用实例，指出了瞬变电磁法超前地
质预报的优势及存在不足，说明了瞬变电磁法应综合应用地震渡反射法、电磁波反射法等，才能全方位掌握掌子面前方地质情况，
准确预报含水地段，造成很多涌水事故发生，带来重大的经济损失。电磁波反射法虽可以利用地下水与掌子面前方岩体介电常数的差异而产生强烈的电磁反射，用于识别岩体中的含水溶洞、富水带等，但其探测距离较短，一般在３０ｍ以内。瞬变电磁法超前地质预报正是在这种情况下提出的。瞬变电磁

浅析瞬变电磁法在高速公路隧道的不良地质探测中的应用

第３卷１
第３期
ＶＯ１３１．ＮＯ．３
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一
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文章编号：６２－５（０）３０６ — ３１７－００２１０ — ０９０一５１
浅析瞬变电磁法在高速公路隧道的不良地质探测中的应用
李建文１，２
（．原理工大学矿业工程学院，１太山西太原００２；．省交通科学研究院，３０４２山西山西太原０００）３０６
摘
要：用瞬变电磁方法在某高速公路勘察线路上进行探测，运以查明隧址区不良地质发育情况为勘察单位提供
化而感生出涡旋电流，进一步产生了与一次磁场并
室内数据处理是对获取的原始数据进行去伪存真、误差矫正、均滑处理、势分析和成图成像所做的趋
加工处理工作，目的在于提高勘测结果的准确度和精度，使之更趋于实际。
２１瞬变电磁法工作原理及方法技术．
２１１瞬变电磁法的原理及其特 ¨ ．．
瞬变电磁法资料处理由野外工作和室内工作
两部分组成。野外工作完成数据的采集、场数据现
初步处理和初步解释等项任务；内工作完成数据室
的综合处理、成图成像和人机交互解释等项任务。
２０ｍ左右，内呈现黄土冲沟区、土梁峁区、７区黄岩溶中低山区等地貌单元，地层岩性简述如下：出露地层由新到老为第四系全新统、上更新统

超前地质预报技术在地铁隧道不良地质体中的应用

〔作者简介］黄»（1982年-）,男，2007年毕业于安徽建筑工业学院土木工程专业，本科，高级工程师，主要从事城市轨道交通、高速铁
路建设。
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consTRUCTion safety
步的确认，核查重点区域段所预报的断层、溶洞等位置和规模是否准确，并根据调查结果对预测的地质情况进行修正。隧道地质素描是对隧道的掌子面和边墙进行地质素描,重点是描述围岩状况，通过展示图的方式描述隧道周边地层的地质相关信息叫
2.2超前水平钻孔法超前水平钻孔法的工作原理是应用相关机械设备在掌子面前方进行钻孔获取岩芯，对岩芯进行强度和转速等测试何。岩芯强度测试是为了得到岩石的强度信息；转速测试主要是测试岩石的坚硬程度，一般而言，转速随岩石硬度的增加而降低;为了解岩体的节理发育情况，还需对岩芯采取率进行计算。在岩体完整性较好的区域裂隙发育不完全，岩芯采取率较高，反之，则会有较低的岩芯采取率;对于不同岩性地层在隧道轴线上的长度可由岩芯鉴定进行确定⑴。 2.3 TSP探测法 TSP超前预报是根据不同介质间反射波的差异的原理进行测量。采用TSP探测法时，用少量炸药激发隧道边墙已经布设好的按一定规律排列的炮点，使产生地震波，震波遇到断层破碎带、溶洞等不良地质时会产生反射现象，反射波的特征反映岩石的弹性模量、泊松比和密度等参数，通过地震检波器接受反射信号，经计算机分析发射与放射波的相关特征，并结合区域的地质情况，进一步分析不良地质结构的位置和规模3。 TSP系统在预报不良地质体位置时具有较高的精度，一般而言测量误差小于10%,且分辨率可达0.5 m。相比其他的物探技术,TSP法有更长的有效距离，在实际工程中的有效距离达100 m以上，且每次测试仅用时不到2 h[12]o 2.4地质雷达法地质雷达由于采集速度快和高分辨率等特点在工程界得到了广泛应用。地质雷达的探测原理是根据围岩和其他不良地质体的介电特性存在较大的差异，这种差异可以通过电磁波脉冲信号表现出来。地质雷达由发射天线和接收天线组成，电磁脉冲信号由发射天线发射出，沿隧道掌子面前方以波的形式向前进行传播，并通过接收天线接收由目标物体反射回不同类型的电磁脉冲信号，经计算机处理，分析波形变化及波的旅行时间，推断前方地质情况问。不同的不良地质体，如溶洞、破碎带等，反射回的电磁波信号具有一定的差异，经过计算机处