[發明專利]一種室內模擬瞬變電磁空間問題的方法及裝置

在審

• 申請號: 202111151891.7
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113917545A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 錢王蘋;徐益康;路雷;項子儒;顧鎮媛;王軼;孫召花;沈強儒;施佺;瞿志軍;邵雪軍;盧文靜;錢國平
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張俊俊

本發明提供了一種室內模擬瞬變電磁空間問題的方法及裝置，屬于土木工程物探技術領域。其技術方案為：室內模擬瞬變電磁空間問題的裝置，包括箱體、鹽水溶液、高阻填充體、發射與接收線圈、發射機、接收機和控制器，該方法為：通過室內模型試驗的方法，獲取三種理想狀態條件下瞬變電磁空間響應信號，以及一般條件下瞬變電磁空間響應信號，同時獲取線圈不同位置條件下瞬變電磁空間響應信號，獲取瞬變電磁空間修正系數或函數。本發明的有益效果為：本發明實現對瞬變電磁空間的修正及后續的響應信號的快速反演。

技術領域

本發明涉及土木工程物探技術領域，尤其涉及一種室內模擬瞬變電磁空間問題的方法及裝置。

背景技術

近些年,越來越多的基礎設施得到建設，且逐步進入到運營狀態。基礎設施不管是在建設過程中，還是在運營過程中，基礎設施的安全性永遠是首位，斷層、地下水、溶洞、裂隙發育帶、破碎節理、襯砌背后隱藏水體等不良地質體分布情況必須提前進行探測，盡早發現不良地質體，并對不良地質體進行處置與治理，進而實現基礎設施安全的施工與運營。

瞬變電磁法的基本原理是介質在一次電流脈沖場激發下會產生渦流,在脈沖間斷期間渦流不會立即消失，在其周圍空間形成隨時間衰減的二次場。二次磁場隨著時間衰減的規律主要取決于異常體的導電性、體積規模和埋深，以及發射電流的形態和頻率。因此，可以通過接收線圈或接地電極測量和分析二次場有關信息來了解異常體的空間分布，從而達到探測地下目標體的目的。瞬變電磁法具有對低阻異常體靈敏、分辨率高的優勢和特點，被廣泛應用于工程、環境、災害等地質調查中，在大地、航空、海洋、煤礦以及隧道等領域的應用效果顯著。

在全空間領域中，瞬變電磁法在隧道開挖與煤礦礦井開采超前地質預報中被廣泛地應用，也取得了不錯的探測效果，有效避免了地下不良地質體災害的發生。同時，該方法在鐵路與公路隧道運營過程中，瞬變電磁法也逐漸被應用于隧道結構病害的快速檢測中。在城市地下工程中，該方法也被用于城市道路淺埋地層不良地質體的快速檢測中。雖然，瞬變電磁法在以上實際工程中取得了不錯的探測效果，但是該方法在現場探測信號的解釋上做了很多假設與簡化，將實際地形、地貌等條件等效為無限大的全空間狀態，往往資料解釋的結果與現場實際揭示的結果有很大的出入與偏差，進而出現很多錯判與誤判的現象，導致在不良地質體處置與治理過程中造成了過多且不必要的成本投入。