隧道掌子面前方低阻夹层的瞬变电磁探测研究

 实践表明,隧道掌子面前方含水、充泥等不良地质体对隧道施工构成潜在的危险和障碍,严重影响隧道施工速度。由于瞬变电磁法对低阻体反应灵敏,在进行瞬变电磁隧道超前地质预报时,这些含水、充泥等不良地质体通常又可以近似当成一种低阻夹层来处理,因此,利用瞬变电磁法对掌子面前方低阻夹层的探测研究就显得很有意义。采用建立在全空间理论上的瞬变电磁等效导电平面法,利用遗传算法进行计算,并结合视纵向电导及其微分成像对隧道掌子面前方低阻夹层展开相应的正演模拟及应用研究,重点讨论视纵向电导微分成像的电性界面响应特点及其与视电阻率断面等值线联合解释方法,总结出相应的结论和规律,以此来指导瞬变电磁法在隧道内的超前地质预报工作,不断提高瞬变电磁探测的精度及准确度。     

瞬变电磁微分电导深度校正技术研究

通过对等效导电平面方法原理的阐述,指出了利用视纵向电导参数进行瞬变电磁测深资料解释的优越性.为了提高对电性层位的分辨能力,实现了电导参数的微分成像校正技术.实践证明,采用该方法的成像结果与其他反演结果吻合较好,其“电性同相轴”以直观、形象的面貌清晰地展示了电性界面的分布形态.     

染料包覆胶态银纳米粒子掺杂的有机复合膜的制备与光吸收特性

为避免传统的湿化学法制备纳米掺杂复合材料中热处理给材料性能带来的负面影响,提出了一种简易可行的工艺方法:通过胶体化学法制备出稳定的胶态银纳米粒子分散系,以它为纳米粒子来源,使有机染料罗丹名6G(R6G)分子包覆到银纳米胶粒表面,将该胶体分散系均匀掺杂到明胶溶液中,制备出染料包覆胶态银纳米粒子掺杂的有机复合膜.本工作成功地制备出无机/有机活性基元掺杂的三元系复合膜,实现了染料分子对金属纳米粒子完全意义上包覆的设想和对活性基元的室温包埋工艺.电镜(TEM)观测了复合膜的显微结构,对复合膜的UV-Vis吸收光谱进行了测量.给出了一种包覆掺杂的结构模型,并用该模型成功地解释了实验结果.     

大回线源瞬变电磁场响应特性

 对不同偏移距情况下的大回线源瞬变电磁响应进行了理论分析与数据计算，并给出回线框内外各测点磁场分布平面图。数值计算结果表明，在回线中心地带60%范围内，垂直磁场分量分布相对稳定，适合进行快速扫面测量，但水平磁场相对较弱，在回线内不宜观测水平磁场分量。通过对倾斜地层情况下的回线源的响应进行等效面积计算可知，当地层较平时，磁场垂直分量能量较大，当地层较陡时，垂直分量能量较小，并给出了不同倾角情况下的磁场幅值误差表。     

核磁共振测深进行隧道超前地质预报的可行性

针对隧道掌子面前方含水构造有效探测问题,提出了采用核磁共振测深技术进行隧道超前地质预报。以均匀全空间模型为基础,计算了均匀导电全空间中回线源形成的谐变电磁场,模拟了核磁共振超前探测时的扳倒角分布。结果显示隧道核磁共振超前探测时含水体能够产生明显核磁共振响应,但信号较弱。针对地下探测空间的特殊性,提出了以阶跃波代替现有余弦波激发源、以磁探头代替线圈作为接收装置进行改进的建议。核磁共振测深直接找水有望成为一种非常有潜力的探测掌子面前方水体并区分水与泥的有效方法。     

用线性规划法求解瞬变电磁场反射系数

讨论了在水平层状介质中的反射系数的物理意义，推出时间域含有以反射系数序列为未知项的欠定方程组。提出用线性规划法求解瞬变电磁场反射系数序列。并给出求解思路和程序框图。对两个理论模型进行了处理，计算出了其反射系数。算例分析结果表明，算法可靠，程序可行，这一方法可用于瞬变电磁成像数值计算中。     

一种隧道水体不良地质体超前地质预报方法--瞬变电磁法

本文在现有隧道超前地质预报方法的基础上,引进了一种新的隧道超前地质预报的方法—瞬变电磁法。该法对低阻含水断层、充泥充水溶洞、含水含泥破碎带等水体不良地质体反映灵敏。通过对瞬变电磁法在隧道探测中关键技术的研究,解决了隧道背景影响和装置自身过渡过程影响等关键技术问题,成功地将瞬变电磁法用于隧道超前地质预报。通过对实例验证结果表明,应用瞬变电磁法进行隧道水体不良地质体超前地质预报是有效的。     

瞬变电磁测深快速拟地震解释方法及应用效果

详细讨论了电磁波与地震波在介质中的传播规律,根据瞬变电磁测深（TEMS）中心回线装置观测成果与大地电磁测深（MTS）成果的一致性,提出了瞬变电磁资料拟地震解释的思路,大量理论模型的正,反演计算结果表明方法理论是正确的,野外实测资料处理结果进一步说明了该方法的实用性。     

隧道瞬变电磁多点阵列式探测方法研究

 针对传统的隧道瞬变电磁探测与解释仅主要依靠二维视电阻率断面图的不足,借鉴地面大回线中心装置瞬变电磁的观测方式,提出隧道瞬变电磁多点阵列式探测方法。研究瞬变电磁非中心点垂直分量频率域响应双重贝塞尔函数强振荡型积分的计算方法,以中心点频率域响应多项式为基函数,定义多项式形式的非中心点频率域响应表达式,通过最小二乘拟合的方法得到多项式系数。推导瞬变电磁非中心点时间域响应公式,在瞬变电磁场晚期近似条件下,给出非中心点垂直分量晚期视电阻率公式,实现隧道瞬变电磁探测时观测回线内非中心点垂直分量响应能够转换为视电阻率图像进行解释,为隧道瞬变电磁多点阵列式探测提供理论基础,提出利用隧道瞬变电磁阵列式探测响应数据进行三维视电阻率综合解释的方法。在理论研究的基础上,结合现场试验,开展隧道瞬变电磁多点阵列式实际探测研究,对隧道底板下方含水构造进行多点阵列式探测,对探测结果进行对比和解释,形成三维视电阻率图,分析得到含水构造的三维空间展布规律。     

瞬变电磁测深法在大地电磁测深曲线静校正中的应用

针对大地电磁测深中视电阻率曲线的静态畸变问题，作者提出了用瞬变电磁测深校正ＭＴ曲线静态位移的方法技术，并利用此技术在塔里木盆地北部开展了ＭＴ实测资料的静校研究，通过对静校前后ＭＴ资料的解释对比分析，说明了用ＴＥＭ法校正ＭＴ曲线静态位移的有效性。