坑道直流电阻率超前聚焦探测新方法研究.pdf

第 5 2 卷 第 1 期 2 0 0 9年 1月 地球 物 理 CHI NES E J OURNAL OF 学 报 GEOPHYSI CS Vo 1 ． 5 2，NO ．1 J a n ．，2 0 0 9 阮百尧 ， 邓小康 ， 刘海 飞等． 坑道直流电阻率超前聚焦探测新方法研究． 地球 物理学报 ， 2 0 0 9 ， 5 2 1 2 8 9 2 9 6 Ru a n B Y ，De n g X K ，Li u H F，e t a 1 ． Re s e a r c h o n a n e w me t h o d o f a d v a n c e d f o c u s d e t e c t i o n wi t h D C r e s i s t i v i t y C h i n e s e J．Ge o p h y s ． i n Ch i n e s e ，2 0 0 9，5 2 1 2 8 9 42 9 6 坑道直流 电阻率超 前聚焦探测新方法研究 阮百尧 ， 邓小康 ， 刘海飞。 ， 周 丽 ， 张 1桂林工学院资源与环境工程 系， 桂林5 4 1 0 0 4 2中南大学信息物理工程学院， 长沙4 1 0 0 8 3 3桂林工学院广西地质工程中心重点实验室 ， 桂林5 4 1 0 0 4 力 摘 要 研究和提 出了一种坑道直流 电阻率超前聚焦探测新方法． 该方法通过 在掌 子面上设立不 同功能的环状 电 极组 ， 使一次场 电流具有像探照灯一样 的聚焦 功能， 可有效探测坑道掘进前方不 良地质体 的存 在 ， 达 到超 前预报的 目的． 本 文首先介绍 了直流 电阻率超前 聚焦探 测的基本 原理 ， 并给 出了两种聚焦观测方式． 为 了验证所提 方法的可 行性 ， 通过轴对称 电性介质二维异常 电位有 限元数值模 拟方法 ， 对聚焦观测 条件 下几例坑道模 型进 行 了模拟计算． 结果表明 ， 该方法对异常反 映明显 ， 可进行 即时解释 ， 建议在坑道超前预报 中逐步推广使用． 关键词坑道 ， 直流 电阻率 ， 超前 聚焦探测 ， 有 限元 文章编号0 0 0 1 5 7 3 3 2 0 0 9 0 1 0 2 8 9 0 8 中图分类号P 6 3 1 收稿 日期 2 0 0 8 0 3 1 6 ， 2 0 0 8 1 1 0 4 收修定稿 Re s e a r c h o n a ne w me t h o d o f a d va n c e d f o c u s d e t e c t i o n wi t h DC r e s i s t i v i t y i n t u nne l RU AN Ba i Ya o ，DENG Xi a o Ka ng ，LI U Ha i Fe i ，ZH OU Li ， ZH ANG Li 。 1 De p a r t me n t o fRe s o u r c e s a n d E n v i r o n me n t En g i n e e r i n g， Gu i l i n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y， Gu i l i n 5 4 1 0 0 4 ， C h i n a 2 S c h o o l o f I n f o P h y s i c s a n d Ge o me t r i c s En g i n e e r i n g， C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y， C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 ． C h i n a 3 Ke y L a b o r a t o r y o f G e o l o g i c a l E n g i n e e r i n g C e n t r e o f O u a n g x i P r o v i n c e ， C r u i l i n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y， G u i l i n 5 4 1 0 0 4 ， C h i n a Ab s t r a c t W e r e s e a r c h a nd p ut f o r wa r d a n e w me t ho d o f a d v a n c e d f o c u s de t e c t i o n f o r DC r e s i s t i v i t y i n t un ne 1 ． Th i s m e t ho d c a n ma ke t he pr i ma r y f i e l d c ur r e n t t o f oc us l i ke a s e a r c hl i g ht t h r o u g h s e t t i n g u p d i f f e r e n t c i r c u l a r e l e c t r o d e g r o u p s o n t h e wo r k i n g f a c e ，a n d c a n e f f e c t i v e l y d e t e c t t he e xi s t e nc e o f ba d g e o l og i c bo d y a he a d t unn e l i n g a nd a i m a t t h e go a l o f a d v a nc e d pr e d i c t i o n． Thi s pa pe r f i r s t l y i n t r od uc e s t he p r i ma r y pr i nc i p l e o f a dv a n c e d d e t e c t i o n wi t h DC r e s i s t i v i t y a nd g i v e s t wo ki n ds o f s u r ve yi ng m e t ho d o f f oc us ． I n o r de r t o v e r i f y t he f e a s i bi l i t y o f t h i s me t h o d，we s i mu l a t e d s e v e r a l t u n n e l mo d e l s o f a x i a l s y mme t r i c e l e c t r i c a l me d i a i n t h e f o c u s s u r v e y i ng c o nd i t i o n u s i ng 2 - D f i ni t e e l e me nt me t h o d o f a n o m a l y po t e n t i a l ， a n d t he mo d e l i n g r e s ul t s s h o w t h a t t hi s m e t h od c a n o bv i ous l y r e f l e c t t he a no ma l y，a n d t h e d a t a c a n b e r e a l t i me i n t e r p r e t e d． W e pr o po s e t o p op ul a r i z e a n d us e t hi s m e t ho d t o a d va nc e d p r e d i c t i o n o f t un ne 1 g r a d u a l l y ． Ke y wo r d s Tun ne l ，DC r e s i s t i v i t y，Adv a n c e d f o c u s de t e c t i o n。FEM 基金项 目 国家 自然科学基金项 目 4 0 7 7 4 0 5 7 和广西地质工程 中心重点实验室开放基金项 目 桂科能 0 7 1 0 9 0 1 1 一 K 0 2 0 资助． 作者简介阮百尧 ， 男 ， 1 9 6 2年生 ， 博士 ， 教授 、 博士生导师 ， 主要从事电磁法正演模拟和反演成像研究． E ma i l r b y g l i t e ． e d u ． c n 290 地球物理学报C hi neseJ．Geophys．52卷 1 引言 在 矿山井巷 掘进、隧 道 掘 进、露天采 场开挖 、城 市及军事地下工程施工过 程中 ，若工作面前方、巷道 四周 附近存在断层、溶洞、陷落柱 、瓦斯时，如不提前 探测，就可能导致 “ 矿山淹井 ” 、 “ 瓦斯爆 炸 ” 、 “ 塌 方 ” 等灾难 性事 故 ．因此，研 究坑 道超前探测方法和技 术，进行准确 的灾害预报，在矿山、隧道 、地 下工程建 设等方面有着广阔 的应 用前景 ，不仅具有深远的理 论价值，而且对于保护生命、财产安全具有 十分重要 的实际意义 _1。] ． 近年来，国内外对 坑道 超前 预报方法技术的研 究取得很大进展，研究出基于地 震 反射波法 、瑞雷波 法、直流电阻率法、地质 雷达法、声 波法等坑 道超前 预报方法，并研制 出了专用仪器，这些仪器和技术为 预报地下地质灾害做出了重大贡献 口“ 引 ． 直流 电阻率法超前探测开始于 20世纪80年代 后期，工作 中大多使用单极 一 偶极装置 ，即利用点电 极 A 供电，电极B置于 无穷远处 ，测 量电极MN在 掘进头后方反向 一 定范围观测点电源所产生 的等电 位球面异常，据此推断解释掘进头前 方 的地质 异常 体．但该方法存在着探测距离有 限 ，容易受巷道条件 浮煤、轨道、电、磁等影响 的缺点，在超前预报 中 一 直不是主流方法 [8“ 引 ． 针对直流电阻率法易受旁侧干扰，而且数 据解 释还是建立在理想 的状态 下 ，即周 围无干扰体、电极 距大时假定电流场 为全空间分 布、极距小 时假定电 流场为半空间分布，完全忽略了坑道空腔 的影响 ．如 果忽略这些影响，超前预报就会出现失误 ，而这种失 误常常是致命的 ．因此，提出 了 一 种坑 道直流 电阻率 超前聚焦探测新方法 ，在电极布置中通过设立不同 功能的环状电极组 ，使 一 次场电流 具有 象探照灯 一 样 的聚焦功能，减小旁侧影响，并能进行即时解 释 ． 为了检验 电阻率超前聚焦 探测方法的可行性 ，并 为 了计算方便不失 一 般性，假设坑 道 是水平且圆柱 状 的、掌子 面呈圆形，供电和测量 电极及异常体与坑 道 呈轴对称分布，如图1．通过轴对称电性介 质二维 有限元数值模拟方法 ，对 聚 焦观测方式下的几例地 电模型进行了模拟计算 ，并对比分析了 不同地电条 件下归 一 化 电位 曲线的异常特 征，验证了坑 道直流 电阻率超前聚焦探测方法的可行性 ． 2 坑道直流 电阻率超前聚焦探测原理 在坑道 中采用直流 电阻率法进行超前探测要解 决 的首要问题就是 电流传播的方 向问题 ．由于电流 场的分布是 向四周发散的，而超前探测 的主要目标 是预报掌子面前 方 较狭 窄的 一 段范围内的地质情 况，要求电流 向掌子面前方集 中传播 ．聚焦电流法是 减小旁侧影响的有效办法，它通过屏蔽电极使电流 向探测区聚集，减少旁侧影响，增 加勘探深度，如图 1，它已在电阻率测井 中取 得了很好的应用效果．本 文针对坑 道 超前预报提出了两种电极布置方 式，如 图1轴对称坑 道模型聚焦探测方法示意图 A和A l为屏 蔽电极，A。为聚 焦电极，B为无穷远极，M和M，为测 量电极 ． F i g ．1Focusdetectionforthemodelofaxial - symmetrictun nel Aand A 1aretheshi eld ingelectrodes，A oisthefocusi ngelectrode，Bistheremoteelectrode，MandM 1are thesu rveyingelectrodes． 2 9 2 地 球 物 理 学 报 C h i n e s e J ．G e o p h y s ． 5 2 卷 其 中 ， 叩 与 r ， z的关系为 z 一 a ／ 2 ， r r o b r ／ ／ 2 ， z o和 r o为子单元 的 中点 ； n和 b为子单元 的边长． 3 ． 4单元分 析 对 3 式中第一项进行积分 ， 有 f 丢 V 一 ， 号 [ 赛 ] d r d 一 ㈤ 其中 k 1 一 愚 1 ， k l ---- - k l ， H ， i ， 一1 ， 2 ， ⋯， 4 ． ‰一 [ 喾 警喾 ] d r d z 一 t o [ D r 百O N s 警差 警墓 ] d c 将 5 式代入 7 式 ， 得 k l ， 8 其 中 p ， Z 一 1 ， 2 ， 3 1l 口 2 1 口 3 】 口 4 1 口 2 2 口 3 2 4 2 口 3 3 口 4 3 口 4 4 4 4 2 2 4 2 2 4 4 4 4 2 2 - 4 4 4 2 4 2 4 1 0 0 1 一 l 1 0 1 0 1 ， J a o a b l司理 ， 对 3 式 中第 二项 的积 分为 一 e[ J J I 、 v ， U ， ， 窭警 ] d r d 一 ， 9 其中 与 6 式 中 k 的形式基本相同， 只需把 6 式 中的 改为 即可． 再对 3 式 中的第三项进行边界积分 ， 可写成对 单元丽边和单元 边的积分． 当 边和 边落在无 穷远 边界 时， 由于无穷 远边 界 离电源 较远 ， 可将 C c o s O ／ R 看作常数提到积分号之外， 则有 『 - 丢 r 一 导 d F 1 T ， 1 0 』 可 丢 。 d F 导 』 可 d F 1 T ， 1 其 中k 2 一 志 2 “ ， k 3 忌 ， k 2 k 2 ， k 3 k ， i ， i 1， 2， ⋯ ， 4 ． 式 中 一 N ；N b 1 d 一 垒 一 1 2 ’ 忌 。 一 r o 导 叩 N N 号 I 一 d C a 4 一 ’ 一 0 0 O O O 0 0 对 称 3 r 3 r 4 r 3 r 4 r 3 3 r 同理 ， 对 3 式中第四项的积分为 d F C 』 面 d r 一 班 ， J’可 d F C 』 丽 tU o I．Id r 一 班 ， 1 2 1 3 其 中 1 2 和 1 3 式 中 的 、 与 1 0 和 1 1 式 中 k z 、 k s 的形式 基本相 同 ， 只需把 改 为 即可 ． 3 ． 5 总体合成 将 6 、 9 、 1 O 、 1 1 、 1 2 和 1 3 式的积分结 果相加 ， 并扩展成 由总体节点编号组成矩阵或列阵 F “ 一 1 T 1 k 2 。k 3 l l “ k l “ 0 一去l‘ k ll H M o ， 1 4 厶 其 中 k 一 。 ， k 一 ； ， 为总体节 点编号的扩展矩阵 ； M和 。 分别为异常电位和正常电 位在总体节点编号下的列向量． 将所有单元的 “ 相加 ， 得 F “ 一∑F M 一 1 ∑ H H ∑ e 一 k u u T k ll 0 ． 1 5 厶 令 1 5 式的变分为零 ， 得线性方程组 k u 一 一 k u。 ． 1 6 通过解上述线性方程组， 得各节点的异常 电位 ， 并 与正常电位 H 。 相加得到总电位 l l 。 ． 4 正常 电位的计算 在轴对称介质异常 电位有限元数值模 拟过 程 称 4 对 O O 一 1期 阮百尧等 坑道直 流电阻率超前 聚焦探测新方法研究 中， 要涉及到正常电位 的计算 ． 由于布设在掌子面上 的供电电极或电极环布置 的特殊性 ， 通常供电电极 环 的半 径较 小 ， 并 且 供 电电极 到 测 量 电极 的距 离 也 较小 ， 在这 种情况 下 ， 坑 道掘 进后 方 的介质对 掌 子面 上观测 点 的 电位 影 响较 小 ， 而坑 道 空 腔 的影 响又 不 能忽略， 因此， 为提高掌子面上观测点处电位的计算 精度 ， 基于均匀半空 间条件下计算正常电位． 根据供 电 电极 在掌 子面上 布 设 方 式 的不 同 ， 下 面 分 情 况 计 算 正常 电位 当供 电电极 A为点源并且位于坑道轴线时， 正 常电位的计算公式为 r 。 ， 1 7 么丌ra 。 其 中 为单位电流强度； P 。 为电源处的电阻率． r a 为 供 电 电极 A 到 网格节 点 P 的距离 ． 当供 电 电极 A 为 以坑 道 轴线 为 中 心 的环 形 电 极 时 ， 在柱 坐标 系 r ， ， z 下 ， 电流环 上任 意点 A 的 坐标为 r a c o s ， r a s i n o ， ， 空间上任意点 P的坐标 为 c o s q ， r p s i n 9 ， z ， 则正常电位的计算公式为 1 亏 ‘ 不失一般性， 特别地取研究断面 一0 。 时， 上式变为 l p 。 l 一 J 。 1 8 式可用勒让德一 高斯求积公式求得． 5 算 例 d9． 1 8 5 ． 1 模 型一 模 型一为 两层水 平层 状介 质大 地 ， 其 层参 数为 地表 S i l t“fa c a o ， ／／／／／／／／／／／／／ l ／／ ／ v ，／／ ／／’ P 1 l 0 Qm h 1 0 m P 2 5 0 0 Qm f a l 第 1 层厚度为 l O m， 电阻率为 1 0 g 2 m， 第 2层电阻 率为 5 0 0 Q m， 供 电电极 A位于地面的 点上 ， 测量 电极 M 在地 面上 沿 r向测 量 ， 如 图 4 a ． 分 别 采用 本 文的异常电位有限元数值模拟方法和文献[ 2 1 ] 的解 析法进行模拟计算 ， 计算的视电阻率曲线如图 4 b所 示 实线 表示解 析解 ， 三角形 表示 数值解 ， 从 图中可 以看出， 异常电位有限单元法的数值解与文献E 2 1 ] 的解析解拟合得非常好 ， 说 明本文数值模拟方法在 计算精度上是可靠的， 可用于坑道轴对称介质模型 的计算 分析 ． 图 4 有限元法的模拟精度分析 a 层状介质模 型； b 有限元法与解析法的计算结果对 比． Fi g． 4 M od e l i n g pr e c i s i on a na l ys i s of FEM a Mo de l o f l a y e r me d i a； b The c o mp a r i s o n o f c o mp ut a t i o na l r e s u l t s o f FEM a n d a na l y t i c me t h o d ． 5 ． 2模 型二 假 定在 坑道 掘进 前方 2 9 ～3 1 m 范 围 内有 一 低 阻异常体 ， 电阻率为 1 0 nm， 以坑道轴线为 中心， 其 半径为 3 m， 厚度为 2 m； 围岩电阻率为 5 0 0 nm； 坑 道半径 为 4 m． 采用 上述 两种 装置进 行 观测 ， 其 中 A - M 装置 极距 A M3 m， A _ M_ A o 装置 极距 A 一 3 m， M 1 m， 模拟的归一化 电位 ／ 。 随掘进尺 度 d的变化关系如图 5 ． 从图中可以看 出， 随着坑道 掌子面逐渐靠近异常体 ， 归一化电位逐渐减小 ， 并在 异 常体 中心部 位形 成 明 显 的低 阻 异 常． 对 于两 种装 置 而言 ， A M A。 装 置观测 到 的异常 幅度更 大些． 5 ． 3模 型三 类似于模 型二 ， 在坑道掘进前方 2 9 ～3 1 m 范 围内设置一高阻异常体， 电阻率为 1 0 0 0 nm， 以坑道 轴线为中心 ， 其 内半径为 1 I T I ， 外半径为 4 m， 厚度 为 2 m； 围岩电阻率为 5 0 0 D , m； 坑道半径为 4 m． 依 然采用上述两种装置进行观测 ， 其 中 A- M 装置 极距 AM一3 m， A - M_ 装置 极距 A 一3 m， M一1 m， 2 9 4 地 球 物 理 学 报 C h i n e s e J ．Ge o p h y s ． 5 2 卷 模拟的归一化电位 ／ 。 随掘进尺度 d的变化关系 如 图 6 ． 从 图中可 以看 出 ， 随 着坑 道掌 子 面逐 渐靠 近 异 常体 ， 归一化 电位逐渐 增大 ， 并 在异 常体 中心部位 形成明显的高阻异常． 同样 ， 两种装置中的 A M A 。 装 置观测 到 的异 常 幅度 相 对 大些 ， 说 明 A M A 。 装 置对 异 常的反 映能力要 强于 A M 装置 ． 1 2 1 0 8 0 6 0 4 1 O 2 0 3 0 4 0 5 0 图 5 低 阻模型 的计算结果 1 4 1 2 0 8 0 1 O 4 0 5 0 量极距 A。 M 分别为 4 m 和 2 m． 图 7 b为破碎带厚 度分别为 2 m、 3 n l 、 4 r n以及坑道前方没有破碎带 时的模拟结果． 从图中可以看出， 当坑道前方不存在 破碎带时， 在电阻率为 5 0 0 Qm的围岩介质中， 归一 化电位曲线在 1附近平 稳前进 ， 当接 近 电阻率为 1 0 0 0 1 2 m 的围岩介质时 ， 归一化 电位 逐渐上升， 并 在 2附近保持 平稳 ， 准 确 地反 映 了坑道 前 方 的异 常 特征． 当坑道 掘进前 方存在 破碎 带时 ， 随着掌 子面逐 渐靠近破碎带 ， 在距离破碎带前方约 1 5 I n时， 归一 化电位曲线开始逐渐下降， 并在破碎带中心位置形 成明显的低阻异常 ， 而且随着破碎带厚度 的逐渐增 大 ， 低 阻异 常特征 越 明显 ． 保持模型参数及供 电极距不变， 改变测量极距 进行数值模拟， 其 中破碎带厚度为 4 r n ， 供电极距 A。 A 为 5 r n ， 测量 极距 A 。 M 从 1 1 T I 增加 到 4 I T I ， 每 次增 加 1 r n ， 模拟 结果 见 图 7 c ． 与 图 7 b的 曲线 形 态 相似 ， 在距离破碎带前方约 l 5 r n时 ， 归一化电位 曲 线开始逐渐下降， 并在破碎带 中心部位形成明显 的 低 阻异常 ． 在测 量 电极 M 向供 电 电极 A 移 动 过 程 中， 随着极距 A 。 M 的增大 ， 归一化电位 曲线下降的 幅度越来越大 ， 说明其探测深度逐渐增加 ， 对破碎带 的超前探 测能力 逐渐 增强． 当 A。 M 增 大 到 3 m 时 ， 曲线下降得最快， 继续增大 A。 M， 归一化 电位曲线 下 降 的幅度开 始减小 ， 探测 深度逐 渐变 浅． 如 图 8示 意 图 ， 说 明 当测 量 电极 距 A。 M 与 供 电 电极 距 A 。 A 满足 A 。 M／ A。 A一0 ． 6关系时 ， 探测深度最大， 可将 其作为直流电阻率聚焦探测 的最佳极距比． 图 6 高 阻模型的计算结果 F i g ． 8 Th e r e l a t i o n s h i p b e t we e n d e t e e t i n g a b i l i t y a n d A o M 5 ． 4 模 型 四 为了更深入地研究 A M A。 观测装 置的探测能 力 ， 对图 7 a所示地 电模型进行 了数值模拟， 并对 比 分析了不同厚度的低阻破碎带、 不同测量极距 以及 不同供电极距条件下的异常特征曲线． 在保持供 电和测量极距不变的情况下 ， 改变破 碎 带的厚度进行数值模拟 ， 其中供电极距A。 A和测 在不改 变模 型参 数 及 测量 极 距 的前 提下 ， 改 变 供电极距进行数值模拟， 其中破碎带厚度为 4 IT I ， 测 量极距 A 。 M 为 1 I n ， 供电极距 A。 A从 2 1 1 “1 增加到 5 iT I ， 每次增加 1 m， 模拟结果见图 7 d ． 从图中可 以 看出， 随着供电电极距 A。 A 的逐渐增大， 归一化电 位 曲线下降的幅度越来越大， 当 A 。 A 5 r n时， 曲线 下降的幅度最大 ， 说明供电电极距越大 ， 探测深度越 大 ， 超前 探测 的能力 越强 ． 。 图 1期阮酉尧等坑 道 直 流 电阻率超前聚焦探测新 方法研 究 295 2 1 6 12 萝 0．8 04 0 01020304 05 0 甜m O10203 04050 刮m 图7低阻破 碎带模型的计算结果 a破碎带模型；b不同厚度破碎带的计算结 果；c不同测量 电极距的汁算结果；d 不同供电 电极距的计算结果． F i g ．7Computationalresultsoflowresistivityfractu rezonemodel a Modeloffractu rezon e；bCo mputation alresultsofdif ferent thickn essfracturezone model；cCo mputatio n a lresults ofdif ferentsu rv eyingelectrodespacing；dComputationaI,resultsofd if fe renttransmi t t ingelectrode spacing． 6 结论 1本文研 究和提出 了 一 种 坑 道直 流电 阻率超 前聚焦探测新 方法，并给出了两种 聚焦观测方式．从 坑道模型的试算结 果 来 看，该方 法能 较 好地反映 坑 道掘进前 方异常体的存在，可在坑 道超前预报 中逐 步推广使用． 2在计算正常 电位的过程中，根据供电 电极 在 掌子面上布设方式的不同，对点源 和 环形供电电极 分情况计算正常电位，能有 效提 高 掌子 面上观测点 处电位的计算精度． 3对两种观测装置的模拟结果进行对比分 析 发现A M A 。装置 对 异常的超前探测能力要强于 A M 装置；当破碎带厚度、供电电极距 和测量 电极 距发生改变时，都会使归 一 化电位 曲线的形态 发生 改变，为了最大限度地探测坑道前方的目标体，在布 设 电极装置A MA 。时，应 在条件允许的情况 下尽 量增大供电电极距 A 【】A ，并 使测量电极距A 。M与 供电 电极距A。A的比A。M／A。A等于 0．6，可达到 最佳探测效果 ． 参考 文献 Ref erencesl [1]张梁，张业成，罗元华等．地质灾害灾情评估理论 与实践．北 京地质出版社，1998 ZhangL，Z hangYC，LUOYH，eta1．T heTheoryan ti PracticeofGeologicHazarduationinC hin ese．Bei ji ng G eo logicalPub lishingHou se．1 998 [2]王齐仁．灾害地质体超前探 测技术研 究现状与思考．煤田地质 与勘探 ，2005，33565 ～ 69 WangQR．Researchactualityandco nsiderationsonthe advan ceddetectingtechnologyforhazard geol ogi ca l body． Coa lG eologyExploratio ninC hin ese．2005，335 65 ～ 69 [3]李永鸿，徐光黎，杨银湖等．地震反射波法技术及其 在 隧道 超 前地质预报 中的应用 研究．岩土工程学报，2005，2710 2 9 6 地 球 物 理 学 报 C h i n e s e J ．Ge o p h y s ． 5 2卷 l 1 8 O ～ 1 1 8 4 Li Y H ， Xu G I ， Ya n g Y H ． e t a 1 ． Ap p l i c a t i o n o f s e i s mi c r e f l e c t e d wa v e m e t h o d t o g e o l o g i c a l p r e d i c t i o n f o r t u n n e l i n g． C h i n e s e J o u r n a l o f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g i n C h i n e s e ， 2 0 0 5，2 7 1 O 1 1 8 O ～ 1 1 8 4 [4] 曾曜璜．隧道地震反射法超前预报．地 球物理学报 ， 1 9 9 4 ， 3 7 2 2 I 8 ～ 2 3 0 Ze n g Z H ．Pr e d i c t i o n a h e a d o f t h e t u nn e l f a c e b y t h e s e i s mi c r e f l e c t i o n me t h o d s ．Ch i n e s eJ．Ge o ph ys ． i n Ch i n e s e ， 1 9 9 4， 3 7 2 2 1 8 ～ 2 3 0 [5] 何振起 ， 李海 ， 梁彦忠． 利用地震反 射法进行 隧道施 工地质 超前预报． 铁道工程学 ， 2 0 0 0 ， 6 8 4 8 1 ～8 5 He Z Q，Li H ，I A a n g Y Z ．Ge o l o g i c a l s u p e r l e a d i n g f o r e c a s t d u r i n g t u n n e l c o n s t r u c t i o n by u t i l i z i n g s e i s mi c r e s p o n s e a n a l y s i s me t h o d ．J o u r n a l o f Ra i l wa y E n g i n e e r i n g S o c i e t y i n Ch i n e s e ， 2 0 0 0， 6 8 4 8 1 ～ 8 5 [6] 张勇 ， 张子新 ， 华安增． TS P超前地质预报在公 路隧道 中的 应用． 西部探矿工程 ， 2 0 0 1 ， 7 2 5 1 0 1 ～1 0 3 Z ha n g Y，Z ha n g Z X，H u a A Z ． Ap p l i c a t i o n o f TS P i n t he e xp r e s s wa y t u n n e l g e o l o g i c a l p r e d i c t i o n ． We s t Ch i n a Expl o r a t i o n En gi n e e r i n g i n Ch i n e s e ， 2 0 01 ， 7 2 5 1 01 ～ 1 O 3 [ 7] 谭金龙 ， 陈耀蝉 ， 刘基． 瞬态 面波勘探技术在 隧道超前预报 中的应 用． 土工基础 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