目前,采用TBM(盾構機)施工的隧道工程占比增多。相比于傳統(tǒng)鉆爆法施工的隧道,TBM機占據(jù)了狹小隧道中大部分空間,這使得原本適用于鉆爆法的傳統(tǒng)隧道超前探測方法,由于設備布設空間無法滿足,不再適用于TBM法的超前探測工作中。而目前針對TBM法施工隧道的超前探測方法較少,針對此問題本文對聚集電流頻率域激發(fā)極化法的正演問題做了詳細的研究。研究內(nèi)容以點電源的邊值問題為出發(fā)點,利用加權余值法推導了出其泛函問題,并采用有限單元法求解變分問題�；陔妶霪B加原理,通過組合多個同性源實現(xiàn)聚集電流效果。利用C++的面向?qū)ο蟮木幊碳夹g,集成Intel MKL框架和Eigen開源線性代數(shù)算法庫,編寫了2.5D有限元正演模擬程序。使用具有解析解的兩層地電模型驗證了正演程序的正確性,并設計多組地表以及隧道中布置不同電極距的多同性源模型,通過對比分析不同極距的電場分布情況闡明了聚焦電流的有效性。對實際中隧道施工所遇到的復雜多變的地質(zhì)構造進行歸納概化,利用概化模型的正演模擬結果來驗證該方法的有效性以及探索模擬測量所得的百分比頻率效應和歸一化電位兩類參數(shù)的變化規(guī)律。在聚集電流激發(fā)極化法隧道超前探測的正演模擬過程中設計了多...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1地表點電源場示意圖

流過封閉曲面Γ的電流總量為I；當A點在封閉面Γ之外時（圖2-1b），流過封閉曲面Γ的電流總量為零，則電流密度矢量與點電源的電流強度I滿足如下關系：ΩΙ∈ΓΓ=ΓAAd0j2-1圖2-1地表點電源場示意圖根據(jù)奧高(Остроградский-Gauss)公....

圖2-3三角單元示意圖

圖2-3三角單元示意圖單元內(nèi)的電位u是線性變化的，故有iijjmmu=Nu+Nu+Nu：N(axbyc)nijmnnnn,,21++=Δ=與僅與空間坐標有關，與其他因素無關，其中an()Δ=======ijjimijmjijmij....

圖2-4Triangle網(wǎng)格剖分示意圖

圖2-4Triangle網(wǎng)格剖分示意圖對于大型稀疏矩陣的存儲和計算等操作，可以直接通過Eigen開源C++庫進行，Eigen是用來進行線性代數(shù)、矩陣、向量操作等運算，它里面包含了很多算法，如LU、Cholesky等矩陣直接法和迭代法的求解算法，同時其對于大型系數(shù)....

圖3-1雙層水平地電模型及測點分布示意圖

3聚焦電流正演模擬就本質(zhì)而言，點電源場具有一般性，是研究多種裝置正演模擬的基礎，因為多個電源情況的電場可根據(jù)電場疊加原理而獲得，也就是說對于不同的電極裝置，其電場都也已分解為多個位于不同位置正負點電源所產(chǎn)生的電場的疊加來求得，聚集電流的電場情況亦是如此。3.1正演模擬程序驗證....

本文編號：4038781