可控源音频大地电磁法划分深大隧道围岩等级技术研究

1 绪论 1.1 概述 1.2 国内外技术现状 1.3 相关技术研究 1.4 技术方法实施 2 可控源音频大地电磁法概述 2.1 理论基础 2.1.1 电磁场理论公式 2.1.2 视电阻率公式 2.1.3 视相位公式 2.2 方法介绍 2.2.1 近场与远区 2.2.2 趋肤深度 2.2.3 参数确定 2.3 野外工作的开展 2.3.1 设备选用 2.3.2 参数选定 2.3.3 数据采集 2.3.4 数据格式 2.3.5 数据处理 3 可控源音频大地电磁法隧道围岩等级划分技术 3.1 CSAMT三维响应规律和特征 3.1.1 低阻异常体 3.1.2 高阻异常体 3.2 场源附加效应 3.3 场源阴影效应 3.4 近场校正 3.4.1 收发距r及频率范围的选择 3.4.2 近场校正方法 3.5 静态效应 3.5.1 产生机制 3.5.2 建立模型 3.5.3 计算结果 3.5.4 分析解释 3.6 CSAMT二维正反演 3.6.1 CSAMT二维正演 3.6.2 二维电磁场方程 3.6.3 有限元计算公式 3.6.4 一次场计算 3.6.5 边界条件 3.6.6 稀疏矩阵的CSR存储 3.6.7 共轭梯度方程求解 3.6.8 其他分量求取 3.6.9 模型正演计算 3.6.10 CSAMT二维反演 3.6.11 数据空间反演 3.6.12 伴随方程理论 3.6.13 频率波数域雅克比矩阵推导 3.6.14 模型反演结果 3.6.15 低阻体模型 3.6.16 组合模型 3.6.17 近区数据反演 3.7 CSAMT三维正反演 3.7.1 CSAMT三维正演 3.7.2 CSAMT三维反演 3.7.3 单个棱柱体模型 3.7.4 起伏地形模型 3.8 对于装置、效应、正反演的总结 3.9 岩石标本物性研究 3.9.1 岩性物性指标的测试 3.9.2 岩性电阻率测试机理 3.9.3 岩性电阻率的分析 3.10 CSAMT成果与围岩等级对应关系 3.10.1 隧道围岩等级基础数据 3.10.2 隧道围岩等级与电阻率关系图 3.10.3 CSAMT成果图隧道围岩等级划分 3.10.4 CSAMT探测获得的地下介质电阻率与围岩等级对应关系研究 3.10.5 深大隧道破碎带CSAMT判译技术 4 技术应用情况 4.1 黄土隧道(沉积岩隧道) 4.1.1 龙王村隧道概况 4.1.2 龙王村隧道工程地质条件 4.1.3 CSAMT测试参数 4.1.4 CSAlMT法应用效果 4.2 灰岩隧道 4.2.1 柯树下隧道工程概况 4.2.2 柯树下隧道工程地质条件 4.2.3 CSAMT测试参数 4.2.4 CSAMT法应用效果 4.3 火山岩隧道 4.3.1 雪峰山隧道工程概况 4.3.2 雪峰山隧道工程地质条件 4.3.3 CSAMT测试参数 4.3.4 CSAMT测试效果 4.4 向斜构造隧道 4.4.1 蕉头坑隧道工程概况 4.4.2 蕉头坑隧道工程地质条件 4.4.3 CSAMT测试参数 4.4.4 CSAMT法应用效果 5 结论及建议 5.1 运用结论 5.1.1 供电电压电流选择 5.1.2 测量电极及磁探头布设 5.1.3 异常推断解释 5.2 技术成果与创新 5.2.1 技术成果 5.2.2 主要创新 5.3 建议 参考文献