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FCTEM小回线瞬变电磁法在铁路桥梁基础勘查中的应用

2021-10-25谢昭晖吴牧阳徐正玉

工程地球物理学报 2021年5期

谢昭晖,陈 清,吴牧阳,徐正玉

(1.中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京 102600;2.重庆璀陆探测技术有限公司,重庆 402660)

1 引 言

地质断层、地下暗河、隐伏溶洞等不良地质体直接影响铁路的设计与施工,查明这些不良地质体的位置与规模是铁路工程地质勘察的重要任务。目前,铁路工程中常用的地球物理勘探手段主要有:可控源音频电磁法(Controllable Source Audio Frequency Magnetotelluric Method,CSAMT)[1]、音频大地电磁法(Audio Frequency Magnetotelluric Method,AMT)[2]、高密度激电法[3-5]、地震波法[6, 7]以及瞬变电磁法[8-10]等。

可控源音频电磁法(CSAMT)是一种频率域电磁测深[1],因频带范围限制,存在一定盲区,且分辨率不高。音频大地电磁法(AMT)更轻便[2],但分辨率仍然不足。EH4将可控源与天然源相结合,兼顾深部与浅部,但仍然存在十几米以上的盲区[11, 12]。高密度激电法具有点距小、数据密度大、效率较高的优点[3],但探测深度与分辨率受电极布置限制,地形影响较大,山区和城市适用性差。

瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method, TEM)是利用不接地回线在地表发射脉冲电流,在脉冲间隙利用接收回线在地表接收地质体感应涡流场的地球物理勘探方法。一方面,由于发射电流存在关断延时,接收回线中一、二次场信号混叠导致的采集延时,导致反映浅层地质信息的早期信号丢失,故而存在探测盲区[13];另一方面,关断电流将使瞬变电磁响应发生畸变,降低TEM方法的分辨能力[14]。

解决盲区的途径主要有两种:第一种是在响应信号处理中校正关断时间影响,国外学者从理论上推导了关断时间的影响[15, 16],国内学者将其应用到实际处理中,浅层效果有所改善,但仍与实际结果仍存在偏差[17, 18];……

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