本書總結(jié)了作者和研發(fā)團(tuán)隊的大量電磁探測技術(shù)研究成果和應(yīng)用案例,從電磁法的基本理論、技術(shù)和裝備的國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀、時間域和頻率域電磁法正反演方法、工程應(yīng)用等方面詳細(xì)全面地描述了隧道不良地質(zhì)電磁探測技術(shù),對隧道工程建設(shè)者具有較大的借鑒意義。
新思想引領(lǐng)新時代,新使命開啟新征程。中國鐵路與公路一直扮演著聯(lián)通世界、溝通文明、引領(lǐng)發(fā)展、促進(jìn)和平的重要角色,也是我國的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施、國民經(jīng)濟(jì)大動脈。隨著這些基礎(chǔ)設(shè)施工程的迅猛發(fā)展,隧道工程埋深越來越大,地質(zhì)條件越來越復(fù)雜,斷裂破碎帶、褶皺、節(jié)理密集帶、巖性接觸帶、巖溶發(fā)育區(qū)、煤系地層、高地應(yīng)力、特殊巖土體等不良地質(zhì)體在隧道施工中層出不窮,導(dǎo)致突泥涌水、塌方冒頂、瓦斯爆炸、氣體中毒等安全事故頻繁發(fā)生,造成了重大經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。
隧道不良地質(zhì)探測是查明不良地質(zhì)體特征、防范地質(zhì)風(fēng)險的重要手段。地球物理技術(shù)作為隧道不良地質(zhì)探測的常用手段,具有效率高、成本低的特點,在隧道工程地質(zhì)勘察中得到了廣泛應(yīng)用。常用的隧道地球物理勘察技術(shù)有地震法、直流電法和電磁法,然而地震法效率低、成本高,直流電法探測深度淺。電磁法具有探測深度大、效率高、成本低、低阻地質(zhì)體分辨能力強(qiáng)的特點,非常適合復(fù)雜地質(zhì)條件下深埋隧道的不良地質(zhì)勘察。
本書總結(jié)了作者和研發(fā)團(tuán)隊的大量電磁探測技術(shù)研究成果和應(yīng)用案例,從電磁法的基本理論、技術(shù)和裝備的國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀、時間域和頻率域電磁法正反演方法、工程應(yīng)用等方面詳細(xì)全面地描述了隧道不良地質(zhì)電磁探測技術(shù),對隧道工程建設(shè)者具有較大的借鑒意義。
本書共分5章。第1章介紹了隧道不良地質(zhì)特點、探測方法、電磁探測技術(shù)及裝備的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;第2章介紹了電磁場基本數(shù)學(xué)方程與相關(guān)定理;第3章詳細(xì)闡述了天然源和人工源頻率域電磁場的一維、二維、三維正演與反演方法;第4章詳細(xì)闡述了時間域電磁場正演模擬方法;第5章重點介紹了電磁探測技術(shù)在隧道不良地質(zhì)探測中的應(yīng)用。
本書在寫作過程中,得到了云南省交通運(yùn)輸廳、云南省交通投資建設(shè)集團(tuán)有限公司等單位的大力支持,書中引用了國內(nèi)外已有論文、規(guī)范、專著等成果,在此對支持單位和相關(guān)成果作者表示衷心感謝。由于時間倉促和認(rèn)知局限,書中難免有疏漏和不妥之處,懇請讀者批評指正。
第1章 緒論
1.1 隧道不良地質(zhì)的表現(xiàn)和特點
1.2 隧道不良地質(zhì)的探測方法
1.3 電磁探測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 電磁裝備國內(nèi)外現(xiàn)狀
第2章 電磁場基本理論
2.1 電磁場的基本方程
2.2 格林函數(shù)和局域分布源的電磁場
2.3 場等效原理和互易定理
第3章 頻率域電磁方法
3.1 大地電磁法
3.2 人工源電磁法
第4章 時間域電磁方法
4.1 垂直磁偶源時間域電磁場
4.2 矩形回線源時間域電磁場
4.3 水平電偶源時間域電磁場
4.4 圓形回線源時間域電磁場
第5章 電磁探測技術(shù)應(yīng)用
5.1 安石隧道“11·26”涌水突泥災(zāi)害探測
5.2 恩施至廣元國家高速公路某隧道不良地質(zhì)探測
5.3 雞鳴隧道不良地質(zhì)探測
5.4 云縣至臨滄高速公路大亮山隧道不良地質(zhì)探測
5.5 鶴慶至劍川某處突泥涌水地質(zhì)探測
5.6 蔓金高速公路草果山特長隧道不良地質(zhì)探測
5.7 云南省臨雙高速公路天生橋隧道不良地質(zhì)探測
5.8 廣安至鄰水快速通道華鎣山隧道及引道工程不良地質(zhì)探測
參考文獻(xiàn)