基于共轴偶极装置的瞬变电磁超前地质预报方法与应用

针对隧道小回线瞬变电磁超前探测互感严重的问题,本文提出共轴偶极的瞬变电磁装置方法进行隧道超前地质预报。首先,对该装置的施工方法和原理进行了阐述,并采用三维有限元正演方法,建立了全空间隧道不良地水体病害模型,计算了掌子面前方测量时中心点的感应电动势和视电阻率,计算结果与所建模型的反映一致,说明该方法的可行性。接着,通过对比共轴偶极装置瞬变电磁法与TSP法、地质雷达法在超前地质预报的应用效果,以及用实际开挖揭示情况对共轴偶极瞬变法探测效果进行验证。结果表明:共轴偶极瞬变电磁法在隧道超前地质预报中具有一定的优势,可减小多匝线圈的互感效应,应用效果和其他两种结果基本一致,可进一步在铁路隧道超前地质预报中进行推广应用。