基于高分辨直流电法的隧道超前地质预报异常探测研究

杨庭伟^1,2，张力³，卢超波^1,2，姜洪亮^1,2

1. 广西交通科学研究院有限公司2. 广西道路结构与材料重点实验室3. 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司

摘 要：采用高分辨直流电法,对隧道不同空间位置的不良地质体探测异常特征进行了数值试验,并结合物理模型试验进行了分析研究。介绍了高分辨直流电法隧道超前探测机制和有限元求解原理;通过建立有限单元模型,对含隧道空腔全空间点源场的电位分布进行了数值试验,分析了不同地电条件下隧道不良地质体的视电阻率曲线形态特征;结合物理模型试验结果,对隧道不同空间位置的不良地质体探测进行了模拟试验。结果表明:在隧道空间内采用高分辨直流电法对围岩进行不良地质体的探测具有空间选择性,仅从GU或视电阻率曲线难以判断隧道掌子面前方的不良地质体,但对位于隧道底板或侧帮的不良地质体探测效果较好。研究成果对利用高分辨直流电法应用于隧道不良地质异常体的超前地质预报选择以及适用性具有一定的参考意义。

关键词：直流电法;隧道超前探测;三极空间交会法;空间适用性;不良地质体;