[实用新型]一种分离式隧道多极距阵列观测装置

说明书

本实用新型公开了一种分离式隧道多极距阵列观测装置，其用于对分离式隧道进行超前地质预报，所述分离式隧道包括第一隧道和第二隧道，所述分离式隧道多极距阵列观测装置包括：设于所述分离式隧道的地表的供电电极A、分别布设于所述第一隧道内和所述第二隧道内的两个供电电极B，两个所述供电电极B合为一个电极，供入的电流从所述供电电极A流向两个所述供电电极B，所述供电电极A包括供电电极A1和供电电极A2，所述分离式隧道多极距阵列观测装置还包括测量电极。本实用新型旨在解决采用现有技术中的隧道超前探测方案获得的数据信息量偏少，影响勘探效果的技术问题。

技术领域

本实用新型属于隧道观测装置技术领域，尤其涉及一种分离式隧道多极距阵列观测装置。

背景技术

分离式隧道是深埋长大高速公路隧道施工的主要方式，两洞一般同时开始施工，由于相邻隧道的存在，可能出现地表沉降、围岩应力发生改变造成塌陷等地质灾害的相互影响，所以查明相邻隧道间岩石特征，提前做好防护工作意义重大。

隧道超前地质预报主要采用地质素描、物探与钻探相结合，长短距离预报相结合，预报资料与地质分析相结合，使得预报的准确度大为提高。主要物探技术有TSP、HSP、陆地声纳、直流电法、地质雷达、瞬变电磁法等，一直以来，这些方法在隧道超前地质预报方面发挥了很好的作用，并取得了一定的效果。

其中，直流电阻率法进行隧道勘察，是以岩石导电性差异为基础，通过探测分析隧道附近的电场空间分布规律来推断隧道前方及周围地质情况。围岩的电阻率参数对围岩的含水情况响应敏感,断层裂隙、溶洞、暗河等含水地质构造的位置、规模、含水情况等特性对围岩的导电性影响较大。因此从物理性质上来说，利用直流电阻率法进行含水地质构造的超前预报具有独特的优势。

现有技术中，用于隧道超前探测的直流电阻率法主要有定点电源法(也叫三极法)，其隧道内观测方法是将供电电极A布置在隧道掌子面附近,另一电极B放至“无穷远”处，测量电极MN在掌子面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。

该方案只在底板或边墙上布置一条测线，获得掌子面前方的数据信息量偏少，难以进行定量反演解释。

现有技术的不足在于，由于地下地质构造复杂多变，隧道内积水、轨道、运输、设备、用电等种种人为干扰体的存在，加之目前采用的地球物理方法观测装置和观测参数单一，获得隧道前方及周围的信息量相对较少，极大降低了目前地球物理方法的勘探效果。

当前隧道超前地质预报电阻率法观测方式多是在隧道轴线上方地表或隧道内部进行观测，针对分离式隧道地质预报研究还未见报道，所以研究分离式隧道多极距阵列观测方案，对拓宽电阻率法的应用领域和地球物理观测方式的发展，具有重要的推动作用。

所以，急需研究一种适用于分离式隧道的多极距阵列观测装置。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本实用新型提出了一种分离式隧道多极距阵列观测装置，本实用新型旨在解决采用现有技术中的隧道超前探测方案获得的数据信息量偏少，难以进行定量反演解释，影响勘探效果的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种分离式隧道多极距阵列观测装置，所述分离式隧道多极距阵列观测装置用于对分离式隧道进行超前地质预报，所述分离式隧道包括第一隧道和与所述第一隧道间隔设置的第二隧道，所述分离式隧道多极距阵列观测装置包括：设于所述分离式隧道的地表的供电电极A、分别布设于所述第一隧道内和所述第二隧道内的两个供电电极B，两个所述供电电极B合为一个电极，供入的电流从所述供电电极A流向两个所述供电电极B，所述供电电极A包括供电电极A1和供电电极A2，所述分离式隧道多极距阵列观测装置还包括测量电极M和测量电极N。