刘东东

(中交四公局投资事业部 北京 100022)

我国的高速公路事业处于快速发展阶段，隧道建设的安全问题成为了重中之重，由于隧道沿线要穿越如断层、节理裂隙带等复杂的地质构造区域，在施工时经常遇到塌方、突水突泥等地质灾害。受工程和水文地质条件复杂的影响，地质勘察的成果往往与实际开挖结果相差较大，难免会有部分地质问题在勘察时遗漏，在复杂的地质构造区域中，如何提高地质勘察的精度，保证隧道顺利施工是值得深思的[2]。

一、音频大地电磁法（AMT）基本原理

大地电磁法勘探本质上是通过测量大自然的大地电场和磁场强度来研究地下地质构造的方法。传统的大地电磁（Magnetotellurics Method，简称MT）法勘探多指频率为0.001～10000HZ的低频勘探，常用于数千米至数万米的深部地质构造探测研究。工程勘察的主要目的在于分析数千米以内的地质情况，本文所采用的音频大地电磁勘探，频率通常在1～10000Hz范围以内，因该频段大体在音频范围内，故也称之为音频大地电磁法（Audio Magnetotelluric Method，简称AMT）勘探。虽然MT探测的深度更深，但AMT在采集地下1km以内的信号时，抗干扰能力更强，数据更可靠，足以满足隧道勘察的需要[3]。

音频大地电磁法（AMT）是以卡尼亚大地电磁理论为依据，其基本理论模型是：假设场源位于高空，地下介质在水平方向是均匀的，地电磁场为平面电磁波；定义电磁波在地下介质传播中时，其振幅衰减到初始值1/e时的深度定义为穿透深度或趋肤深度δ，其表达式为：

式中：ρ为大地背景电阻率（Ω·m）；……