界面极化电压的外推法测量研究-物探与化探.PDFVIP

　 第４１卷第３期 物　 探　 与　 化　 探 Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．３　 　 ２０１７年６月 ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ Ｊｕｎ．，２０１７　 ｄｏｉ：１０．１１７２０／ ｗｔｙｈｔ．２０１７．３．１３ － 莫婉玲，孙中华，徐娅，等．界面极化电压的外推法测量研究［Ｊ］．物探与化探，２０１７，４１（３）：４８４ ４８８．ｈｔｔｐ：／ ／ ｄｏｉ．ｏｒｇ／ １０．１１７２０／ ｗｔｙｈｔ．２０１７．３．１３ Ｍｏ Ｗ Ｌ，Ｓｕｎ Ｚ Ｈ，ＸｕＹ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｖｏｌｔａｇｅｂｙｔｈｅｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄＧｅｏｃｈｅｍｉ⁃ － ｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２０１７，４１（３）：４８４ ４８８．ｈｔｔｐ：／ ／ ｄｏｉ．ｏｒｇ／ １０．１１７２０／ ｗｔｙｈｔ．２０１７．３．１３ 界面极化电压的外推法测量研究 １ １ ２ ２ 莫婉玲 ，孙中华 ，徐娅 ，赵斌 （１．华中科技大学化学与化工学院，湖北 武汉　 ４３００７４；２．华中科技大学机械科学与工程学院，湖 北 武汉　 ４３００７４） 摘 要：界面极化电压的测量对提高隧道掘进机（ＴＢＭ）中ＢＥＡＭ 电法前探的灵敏度具有一定的实用价值，而岩土与 护盾电极之间的界面极化电压用传统方法难以精确测量。 为此，本文提出一种界面极化电压的外推测量方法。 该 方法由一个样品筒和若干等距分布的电极构成，在样品筒两端施加交流电，测量各电极的交流复电压，根据电极之 间的几何关系即可外推得到两端供电电极的界面电压。 实验结果表明，该方法能够准确测出泥状岩土与金属电极 之间的界面极化电压，且当泥状岩土中含有木炭或水洞等异物时，可以先用该方法测出泥状岩土与护盾电极之间 的界面极化电压，然后将其在电法超前探测的总电压中扣除，从而提高隧道超前探测的灵敏度。 关键词：电法勘探；面极化；隧道超前探测；外推法 － － － 中图分类号：Ｐ６３１．３　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１０００ ８９１８（２０１７）０３ ０４８４ ０５ 是因为在岩土试样中，测量电极不可能像在液体中 ０　 前言 那样自由移动，很难做到无限接近供电电极表面，因 此必然存在测量误差。 为解决此问题，提出一种外 随着山岭隧道的开发和地铁隧道工程的建设， 推法测量泥状岩土材料与金属材料界面极化电压的 全断面掘进机 （ｔｕｎｎｅｌ ｂｏｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ＴＢＭ）得到了 方法和装置。 推广和应用。 为了确保ＴＢＭ 施工安全，需要及时有 效地掌握掘进前方地质情况，因此，各种应用于 １　 测量原理与实验测试系统 ［１ ３］ ＴＢＭ 的超前地质预报技术得到发展 。 其中，隧 道地质超前电法监测技术（ｂｏｒｅ⁃ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ 激发极化法是利用电流作用下不同物体产生的 ａｈｅａｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ＢＥＡＭ）是目前唯一能实现在线测 电化学极化不同来进行物性测量的一种方法，该方 量的方法，因此得到广泛的关注。 ＢＥＡＭ法是根据 法广泛应用于矿产普查勘探、油气、水源等工程勘探 不同电化学性质的物体在电流作用下