雷 静，王 珊，李宏涛，罗 盈，艾姣姣

（1、中建四局第一建筑工程有限公司 广州510800；2、广州大学 广州510006）

0 引言

溶洞是由于地下水流的溶蚀作用而形成的地下洞穴。溶洞的大小形态各异，在地下水垂直循环带可形成裂隙状溶洞；在地下水潜水面上可形成袋状、扁平状、弯状、锥状、倾斜状及阶梯状等［1］。溶洞充水时相对于围岩表现为低阻特性；溶洞充气时相对于围岩表现为高阻特性，这为地下溶洞探测提供了物性基础［2］。

跨孔电阻率法是一种探测地下溶洞的常用手段，最早由日本、美国的学者提出，国内的研究始于20 世纪90 年代，1995 年，白登海［3］首先解释了电阻率法的原理和方法。2010 年，王烨［4］提出了拟震式单极-单极跨孔电阻率法；2010 年，李红立等人［5］将跨孔电阻率法应用到轨道交通建设中的溶洞探测。2012年，王俊超等人［6］采用二极、三极和四极观测模式进行了孤石高阻体探测模型试验。2014 年，李术才［7］提出了跨孔电阻率方法用于地铁超前预报的3种测线布置方式和一种三维切片解释方法。目前的研究主要集中在观测模式上，还没有有关跨孔电阻率法对于溶洞形态反演相关的研究。针对不同形态和充水状态的溶洞的电阻率属性不同，这可能会影响反演的精度，传统的基于Tikhonov 正则化的灵敏度迭代法易陷入局部最优，可能无法反演出溶洞的准确形态。

群体智能算法是一种基于某种动物某种自然行为的优化算法，如粒子群搜索算法［8］、云模型果蝇算法［9］、松鼠算法［10］。这类算法的优点是全局搜索能力强、无需灵敏度信息、对初值不敏感等。……