隧道瞬變電磁超前探測裝置型式對比與試驗(yàn)研究
本文選題:隧道工程 切入點(diǎn):隧道含水構(gòu)造 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年S1期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了研究隧道瞬變電磁超前探測中不同裝置型式對采集數(shù)據(jù)和成像結(jié)果的影響,通過數(shù)值試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)對比了4種掌子面收發(fā)裝置布設(shè)方式:即中心回線裝置和3種偶極裝置(分別為固源直線接收偶極裝置、固源拱形接收偶極裝置、固源等距接收偶極裝置)。采用時域有限差分方法對掌子面前方包含直立含水?dāng)鄬雍蛢A斜充水?dāng)鄬舆M(jìn)行正演計算,對模擬曲線進(jìn)行了對比和分析;并利用某水電站現(xiàn)場的已知試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集;數(shù)值和現(xiàn)場試驗(yàn)的數(shù)據(jù)均采用全域視電阻率計算方法進(jìn)行視電阻率成像。通過數(shù)值試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)對比,發(fā)現(xiàn)4種裝置型式均可以成像確定含水體位置,但不同裝置型式的探測結(jié)果有所差異:(1)固源直線接收偶極裝置對于識別含水體的位置和形態(tài)最為有效;(2)中心回線裝置能夠有效識別含水體的位置,但是識別含水體形態(tài)效果不好;(3)固源等距接收偶極裝置對于含水體形態(tài)識別能力較好,但是識別含水體位置能力不強(qiáng);(4)固源拱形接收偶極裝置識別含水體的位置和形態(tài)都不理想。綜上所述,固源直線接收偶極裝置對于識別含水體的位置和形態(tài)在4種裝置型式中最為有效,而且發(fā)射源固定于掌子面,只需移動數(shù)據(jù)接收機(jī),易于提高工作效率。
[Abstract]:In order to study the influence of different device types on data acquisition and imaging results in tunnel transient electromagnetic advance detection, Through numerical test and field test, four configuration modes of palmtop transceiver are compared: central loop device and three kinds of dipole device (fixed source straight line receiving dipole device, fixed source arch receiving dipole device, fixed source arch receiving dipole device). Using the finite difference time domain (FDTD) method, the forward calculation of vertical and inclined water-filled faults in front of the palms is carried out, and the simulation curves are compared and analyzed. The experimental data are collected by using the known test conditions of a hydropower station, and the data of both numerical and field tests are imaged by the method of global apparent resistivity calculation. It is found that the four types of devices can be used to determine the position of the water body by imaging. But the detection results of different types of devices are different. (1) the fixed source straight line receiving dipole device is the most effective device for identifying the position and shape of the water body. The central loop device can effectively identify the position of the water body. But the effect of identifying the shape of the water body is not good. (3) the device of solid source isometric receiving dipole is better for the recognition of the shape of the water body. But the ability to identify the position of the water body is not strong. (4) the fixed source arch receiver dipole device to identify the position and shape of the water body is not ideal. The fixed source straight line receiver dipole device is the most effective in identifying the position and shape of the water body, and the emitter is fixed on the palm surface, which only needs to move the data receiver, and it is easy to improve the working efficiency.
【作者單位】: 山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心;長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(41404104) 山東省博士基金資助項目(BS2014HZ006) 山東大學(xué)自主創(chuàng)新基金資助項目(2014GN029)~~
【分類號】:P631.325;U452.11
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本文編號:1645263
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