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渊水体冤具有极高的敏感度,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遥通过对西南地区某隧道进行实地探测袁通过对所探测数据的解释分析和比对地质资料表明院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遥关键词:电磁曰布置
在我国西部袁在经过长达多年的隧道施工建设中袁隧道
的掘进尧衬砌支护等技术已经有了很成熟的发展遥如今袁隧
道工程建设的主要问题已经转变为工程地质的问题袁无论是
在设计尧施工尧造价尧工期等都受到地质条件的制约遥不良
地质条件袁尤其是在施工开挖阶段所遇到的如涌水尧突泥等
工程地质问题异常复杂袁稍有不慎就会造成生命财产安全袁
因此袁隧道不良地质体的超前预报显得尤为重要遥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袁一种是回线形式渊或载流线圈冤的磁源袁另一种是接地电极形式的电流源遥下
面以均匀大地的瞬变电磁响应为例袁来讨论回线形式磁偶源激
发的瞬变电磁场袁从而阐述瞬变电磁法测深的基本理论遥
在导电率为滓尧导磁率为滋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渊t冤=It约00t逸0嗓
渊1冤
在电流断开之前渊t约0时冤袁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曰在t=0时刻袁将电流突然
断开袁由该电流产生的磁场也立即消失遥一次磁场的这一剧
烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中袁并
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
场尧使空间的磁场不会即刻消失遥
由于介质的欧姆损耗袁这一感应电流将迅速衰减袁由它
产生的磁场也随之迅速衰减袁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遥这一过程继续
下去袁直至大地的欧姆损耗将磁场能量消耗完毕为止遥这便
是大地中的瞬变电磁过程袁伴随这一过程存在的电磁场便是