熊辉，马玉飞，何巧灵

(济南市勘察测绘研究院，山东 济南 250101)

1 引 言

随着人类建设的不断扩张，地上空间日趋饱和，工程建设转向地下发展，向地下要空间，我们需要面对大量的与岩体相关的工程地质问题。石灰岩地区最典型的工程地质问题就是岩溶问题，岩溶对地基的稳定性影响巨大[1～3]。因此工程上查明基底下岩溶的分布及其性质尤为重要。目前查明岩溶分布的常用方法有钻探、钻孔电视、管波探测[4]、地质雷达[5]、高密度电法[6]、瞬变电磁法[7]等。近年来，基于医学层析成像(CT)原理的地球物理层析成像技术以其成像精度高，成本小且操作方便的优点在工程中的应用越来越广泛，本文采用跨孔电磁波CT技术反演计算构建两钻孔之间的地质结构图像，从而解译两钻孔之间的岩溶分布情况。

2 工作原理

电磁波CT法是利用无线电波在两个钻孔中分别发射和接收，根据不同位置上接收的场强的大小，来确定地下不同介质分布的一种物探方法。根据电磁波理论，在射线光学近似下，耗散介质中的发射的场强与接收的场强存在下述关系[8]：

(1)

式中：E为接收点的场强值；

E0为发射点的场强值；

β为吸收系数，即介质中单位距离对电磁波的吸收值；

f(θ)为收发天线的方向因子函数；

r为发射与接收点之间的距离。

由式(1)可以看出，当电磁波通过不同的地下介质传播时，由于不同介质对电磁波的吸收存在差异[9]，吸收系数越大，从而接收到的场强值越小，因此吸收系数大的介质背后接收到场强较小，呈现负异常现象，如“阴影”一般，运用这一解译方法可推断目标地质体的结构和形状。……