吴奎锋，王福亮，丁建芳，赵香玲,寇春阳

(1.中铁西南科学研究院有限公司，四川 成都 611731；2.四川绵九高速公路有限责任公司，四川 绵阳 621700)

1 引 言

随着我国交通设施建设的加快，将会修建更多的隧道工程，含水构造超前探测是保障隧道施工安全的重要环节，在隧道含水体的超前预报物探方法中，应用最为广泛的是地震波反射法(Tunnel Seismic Prediction,TSP)[1]、电磁波反射法、直流电法[2-4]、瞬变电磁法和复频电导法(Complex Frequency Conductivity,CFC)[5,6]。激发极化法因受隧道环境限制，相对于其他方法，在隧道中的应用研究较晚；德国Geohydrauuc Data公司推出了一种全新聚焦电流频率域激电隧道超前预报方法(Bore-tunning Electrical Ahead Monitoring,BEAM)[7]，该技术应用在TBM环境下，通过探测仪器、传感器与TBM装备集成，实现了自动测量，它是一种充分利用电流同性相斥的原理，通过外围环状电极的频域诱导极化特征来探测掌子面前方的地质异常体，这种方法在欧洲许多国家得到应用，但在国内报道或应用相对较少；山东大学李术才院士团队[8,9]研发的以激发极化法为理论基础的隧道超前探测系统，其从视电阻率值和半衰时差着手，通过三维数据反演预测前方含水异常体，该方法在国内部分隧道中得到应用，并取得了一定的成果。

前人的研究工作取得了阶段性的成果，但也存在如下问题：一是激发极化法三维反演时，大多采用的反演思路均先进行电阻率参数反演，再依据电阻率反演结果进行极化率反演，致使反演结果过多依赖于电阻率反演[10]；二是在进行电阻率和极化率参数反演时，未考虑两种物性参数之间的耦合关系。……