王灿为　冯彦谦

(铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津　300251)

在铁路隧道勘察中，长大隧道越来越多，并且多分布在植被茂密区、密林区，地质钻探很难到达，有限的地质钻孔对于整个隧道构造、地下水富集程度，以及采空、岩溶等复杂的地质情况难以摸清，必要的物探工作显得尤为重要。大地电磁采集仪器具有轻便、低功耗、多模式作业的特点，是专门为复杂地质、地形条件而研制的地球物理野外数据采集系统，可为地质钻孔的布设提供指导，优化设计，为后期地质施工配合提供围岩分级设计依据。

1　原理

人工源大地电磁法(GDP32)法是20世纪80年代末兴起的一种地球物理新技术，它是针对解决大地电磁法场源的随机性强和信号微弱而发展成的一种人工源频率域电磁测深方法(CSAMT)。CSAMT通过分析地面或井中观测到的，由人工可控制电磁波信号在地球介质中激发的电磁波场数据，达到勘探地球内部导电性结构的目的，其工作频率一般从零点几赫兹到上万赫兹，勘探深度可从地表至地下1 500 m左右。该方法使用功能强大的人工源信号源，与MT相比，更能压制干扰，采集到高品质数据。

基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组导出的水平电偶极源在地面上的电场及磁场公式

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

式中，I为供电电流强度；AB为供电偶极长度；r为场源到接收点之间的距离。

将(1)式沿x方向的电场(Ex)与(5)式沿y方向的磁场(Hy)相比，并经过运算，就可获得地下视电阻率(ρs)公式

(7)

式中f代表频率。由(7)式可见，只要在地面上能观测到两个正交的水平电磁场(Ex，Hy)，就可获得地下的视电阻率ρs，有人也称卡尼亚电阻率。……