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小定源回线瞬变电磁超前地质预报方法及试验研究
| 论文题名： | 小定源回线瞬变电磁超前地质预报方法及试验研究 |
| 关键词： | 隧道探测;超前地质预报;瞬变电磁探测法;小定源回线;掌子面 |
| 摘要： | 瞬变电磁探测法对低阻体响应灵敏，在隧道超前地质预报探水方面有着广泛的应用。目前瞬变电磁在隧道掌子面进行的超前地质预报中主要采用中心回线方式进行探测，这种探测方法发射回线较小，探测深度受到制约。工作时通常只在掌子面布置一条测线，探测数据量少，精度低，只能进行二维成像，反映前方较小范围围岩的电性分布，不能对掌子面前方的不良地质体进行三维精细预报。 为了实现在隧道探测中有效地增加发射回线面积，提高探测深度，预报时得到前方不良地质体的三维空间形态，这就使得在隧道超前地质预报时在掌子面采用小定源发射回线，充分利用回线内部多个接收点的数据来进行分析处理变得非常重要。 由于理论方面对于非中心点数据解释的研究仍然不够成熟，很难直接给出非中心点的视电阻率公式，因此需要对非中心点数据进行校正处理。本文从理论分析、数值模拟以及试验的角度出发，研究在均匀半空间或均匀层状介质瞬变电磁探测中仅仅由于位置变化而导致非中心点数据的变化规律，结果发现在小定源回线瞬变电磁探测中，非中心点数据的差异主要是由线圈之间的互感影响所决定的，在发射线圈大小确定的情况下，校正系数的大小并不会受到发射线圈的匝数、发射电流大小以及接收时间的影响，只与测点在回线中的相对位置有关。即使发射线圈大小发生改变，由于校正系数变化趋势没有改变，依然可以对不同大小发射线圈相应位置的测点进行校正。 采用最小二乘法对各测点的位置以及校正系数进行拟合，得到非中心点的校正函数，并通过正演试验以及现场工程应用对校正函数进行验证。结果表明，所求校正函数在小定源回线瞬变电磁探测中校正效果良好，基本可以对于前方不良地质体进行三维空间形态和规模的预报。最终建立了一种小定源回线瞬变电磁超前地质预报方法。 |
| 作者： | 祝建业 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 薛翊国;苏茂鑫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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