[发明专利]激发极化法在地质勘探的运用

说明书

作为一种普通的地表浅层应用地球物理技术，激发极化法是探测含水构造或金属矿的常用方法，但仅就地表勘探而言，激发极化法尚存在一些不足之处：在反演成像方面，目前一维或二维激发极化勘探技术已经不能满足实际生产的需求，而三维激发极化探测及其反演成像技术尚处于探索阶段，其反演速度与精度是制约三维激发极化法发展的瓶颈，因此急需提出一种反演效率优化方案；在水量预测方面，仅是通过实践经验积累发现了水量与激电参数之间的相关关系，缺乏系统而科学的理论研究或试验支持。

技术领域

本发明以隧道等地下工程施工期的超前地质预报是一直以来备受关注而又未能很好解决的难题；多年来，许多研究者对该问题进行了深入系统的研究，目前国内常用的地质预报方法可分为地质分析法和地球物理方法，其中地质分析法包括超前导洞(坑)法、超前水平钻孔法、工程地质调查法等，而地球物理方法包括地震反射波探测法、地质雷达探测法、瞬变电磁法等，每种方法都有各自的优缺点及适用范围。

背景技术

目前我国已经成为世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的国家；随着我国基础设施建设进程的加快，在交通、水利水电及矿产资源开发等领域还将会修建更多的长大隧道、隧洞等地下工程；这些隧道工程普遍具有埋深大、洞线长、水文地质条件复杂等显著特点，加之施工前期的地质勘查工作难以查清隧洞沿线的水文地质条件，导致在隧道施工中将面临诸多地质灾害，如突水突泥、岩爆、塌方、瓦斯突出等；其中突(涌)水、突(涌)泥灾害是隧道施工中的主要地质灾害之一，在国内外隧道特大事故中，突(涌)水、突(涌)泥灾害在死亡人数和发生次数上均居于前列。

发明内容

本发明的解决方案在对于含导水地质构造的超前探测而言，国内外已有的超前地质预报技术尚存在诸多问题，主要表现在以下3个方面：缺乏对含水体预报行之有效的预报方法与仪器设备；含水构造异常的识别与含水构造的三维成像具有巨大困难；目前已有的地球物理探测方法均不能实现含水体水量的定量或半定量的估算。

具体实施方式

本发明实施如下，探明含水构造的位置、规模甚至是形态等特征，也就是需要实现含水构造的三维成像；预测含水构造内的水量，这对隧道施工期制定突涌水防治措施和评价隧道安全具有重要意义；通过调研与分析，本文针对上述任务将时域激发极化法引入到隧道超前地质预报工作中，旨在实现含水地质构造的三维成像与水量估算；对于含水构造超前探测的三维成像而言，围岩的电阻率等参数对含导水地质构造的位置、规模、形态等特征响应敏感；因此，利用时域激发极化法进行含导水地质构造的三维成像具有独特的优势。