跨孔电磁波层析成像在三维岩溶探测中的应用

"文章介绍了跨孔电磁波层析成像技术在岩溶三维空间分布探测中的应用，通过实例展示了该技术的高精度和准确性，并利用Voxler软件进行三维地质建模，以揭示岩溶的连通性和空间扩展情况。" 在岩溶地区进行城市轨道交通建设时，必须对岩溶进行精确的探测，以确保施工安全。传统的地表物探和钻探方法受到城市环境的干扰，无法提供准确的岩溶位置和分布信息。跨孔电磁波层析成像技术因其抗干扰性强、精度高、操作简单的特点，逐渐成为岩溶探测的重要手段。该技术基于地下介质的导电性和介电性参数差异，通过发射和接收电磁波，建立吸收系数分布图，进而推断岩溶的分布状况。 具体来说，跨孔电磁波层析成像通常沿线路布孔，获取二维剖面信息，但无法直接反映岩溶的三维结构和连通性。文章通过在三排七个钻孔中进行六条剖面的扫描，并使用一个钻孔进行验证，结合Voxler软件构建三维模型，成功地确定了岩溶的发育特征和连通特性，提供了关于岩溶延伸方向的深入分析。 文章以武汉轨道交通岩溶专项探测为例，详细阐述了跨孔电磁波层析成像的原理，包括定发、同步和定收三种观测方法，其中定发是最常见的。利用接收探管接收到的电磁波场强变化，反演得到地下介质的吸收系数分布，进一步通过联合梯度迭代法（SIRT）进行反演计算，构建出岩溶的空间分布图像。 此外，Voxler软件在三维地质建模中的应用使得岩溶的连通情况得以直观展现，为工程地质勘察提供了更为详细的基础资料，有助于制定更安全、更有效的施工方案。这一方法不仅提高了岩溶探测的精度，也为其他类似工程提供了参考，展示了地球物理探测技术在解决复杂地质问题中的潜力和价值。