[发明专利]一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置及方法

权利要求书

1.一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置，其特征是：包括模型腔体、模型试验面板和不良地质体模型，其中：

所述模型腔体为由多个板体拼接而成的具有一定容纳体积的腔体，所述腔体外侧设置有约束板体的第一加强元件，所述模型腔体内设置有岩土体，所述土体内埋设有不良地质体模型，所述不良地质体模型包括壳体以及设置于壳体内侧支撑壳体并约束壳体的第二加强元件；

所述不良地质体模型包含有两种模型，一种是立方体模型，以代替模拟地下空间中的空洞，一种是圆管状模型，以代替模拟地下空间中的岩溶地质；

所述模型腔体的岩土体表面设置有模型试验面板，所述模型试验面板上布置有电极插孔、跨孔电阻率CT钻孔、雷达探测孔、瞬变电磁法线圈支架及其超前探头放置孔，实现地球物理勘探的模拟；

进一步的，所述不良地质体模型包含隧道模型，为半圆管状模型；

进一步的，所述试验面板平放在岩土体表层，与岩土体表层无缝隙。

2.如权利要求1所述的一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置，其特征是：所述第一加强元件为加强筋，加强筋为多个，加强筋两两交叉连接布置在模型腔体的外侧。

3.如权利要求1所述的一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置，其特征是：所述第二加强元件包括环向内加强肋和轴向内加强肋，所述环向内加强肋包括多个，呈阵列式依次布设，所述轴向内加强肋为多个，圆周设置于所述环向内加强肋上，所述环向内加强肋和轴向内加强肋浇筑成一个整体，形成网格结构。

4.如权利要求1所述的一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置，其特征是：所述电极插孔和跨孔电阻率CT钻孔为圆筒状，电极插孔按照直流电法或者激发极化法测线布置要求在试验面板上预留，跨孔电阻率CT钻孔同样按照跨孔电阻率CT布孔方式要求在试验面板上预留，电极根据实际试验需求放入电极插孔或者跨孔电阻率CT钻孔内。

5.如权利要求1所述的一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置，其特征是：所述瞬变电磁法线圈支架按照瞬变电磁法布置要求设置，所述瞬变电磁法线圈支架包括多对，每两对瞬变电磁法线圈支架可供线圈呈矩形缠绕布置。

6.如权利要求1所述的一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置，其特征是：所述试验面板为GFRP复合材料浇筑而成。

7.基于如权利要求1-6中任一项所述的装置的试验方法，其特征是：根据施工现场获取所需的岩土体环境，将相应的不良地质体模型布设于模型腔体内，向模型腔体内填充岩土体，在岩土体表面设置模型试验面板，按照预定的试验方法进行模拟实验。