海底隧道含水断层全空间瞬变电磁场响应特征及突水预报研究

【摘要】：为了准确预报青岛胶州湾海底隧道含水断层的位置与规模,将建立在全空间理论上的等效导电平面法应用于瞬变电磁预报海底隧道含水断层中,对海底隧道含水断层全空间瞬变电磁场响应特征进行了研究,经过对视纵向电导曲线进行微分处理,以微分参数为特征量建立隧道超前预报成像系统;在对含水断层正演模拟过程中,将隧道内含水断层的地电模型等效为低阻厚层,对给定的地电模型进行计算,并进行微分成像,发现视纵向电导微分成像反映最灵敏。依托青岛胶州湾海底隧道工程,利用自主研发瞬变电磁仪应用于该海底隧道超前地质预报,在探测F2-3含水断层中,预报距离达到60 m,经开挖验证,预报结果与开挖情况吻合。结果表明,基于全空间理论的瞬变电磁法对海底隧道掌子面前方含水断层的探测具有明显的效果。