隧道電法探測電極的面極化特性研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，需要建設(shè)大量的公路、鐵路隧道。TBM(全斷面隧道掘進(jìn)機(jī))因其掘進(jìn)速度快、圍巖擾動小、施工質(zhì)量好等特點，應(yīng)用越來越廣泛。而隧道施工過程中會遇到斷層、滑坡、溶洞和巖爆等情況，造成極大安全危害，因此必須及時發(fā)現(xiàn)隧道前方不良地質(zhì)體，采取措施保證施工安全。
　　BEAM（Bore-tunneling electrical ahead monitoring）是專為TBM開發(fā)的一種在線超前地質(zhì)探測方法，但是，BEAM

2、法中刀盤金屬既是供電電極也是測量電極，此時電極與地質(zhì)體之間存在的界面極化作用，會疊加到地質(zhì)體所產(chǎn)生的極化上，掩蓋了地質(zhì)體真實的極化。
　　要提高BEAM法前探的靈敏度，就要測量并扣除供電電極的界面極化電壓。為解決金屬電極與泥狀巖土材料之間的界面極化電壓的測量問題，本論文提出了一種外推法界面電壓測量原理與裝置，并探討了頻率、測量電極材料、供電電極材料、電流密度、含水量等因素對界面極化的影響。
　　實驗測試結(jié)果表明，該方法能夠準(zhǔn)

3、確測出泥狀巖土與金屬電極之間的界面極化電壓。在0.1～100Hz的頻率范圍內(nèi)，激發(fā)極化效應(yīng)受外界影響因素小，重現(xiàn)性好。不同材料的測量電極對介質(zhì)極化和界面極化沒有影響。不同材料的供電電極，界面極化有較大差異，對體極化無影響，其界面極化的順序為：2A12鋁＞H62銅＞Q235C鋼≈Q235A鋼≈45＃鋼。電流密度對介質(zhì)體極化影響很小，界面電壓隨電流密度增加而增大。界面電壓隨著含水量的增加而增大，含水量為40％時界面電壓達(dá)到最大，隨后隨著含水