CSAMT在北京山區隧道勘察中的應用

王鐵領，趙勝嶺，張少雷

（中地華北（北京）工程技術研究院有限公司，北京 100085）

隨著中國城鎮化的發展，區域之間的交流變得越來越頻繁，地區之間的交通擁堵已成為擺在政府面前一個亟待解決的問題。中國山區廣袤，目前各地區在地質條件復雜的山區已經修建了多條鐵路、公路等工程。深、長隧道的地質勘探工作一直是地質勘察的難點、重點，也是擺在地球物理學者面前的一個重要問題。早期的物探方法勘探深度淺，受地形影響較大，無法滿足深、長隧道勘探的要求。CSAMT興起于20世紀80年代，經過多年發展，理論和儀器性能不斷提高。CSAMT具有探測深度大、工作效率高、分辨能力強、能避免高阻屏蔽、對地阻體敏感、設備相對輕便等特點。目前，利用CSAMT可有效判定地下構造形態、巖層界線、地下水賦存狀況等，為工程設計和隧道施工提供參數。筆者在北京地區隧道勘察中采用CSAMT開展了深部隧道勘探，取得了較好的效果。

1 CSAMT原理與工作方法

1.1 CSAMT原理

CSAMT是在MT（大地電磁）和AMT（音頻大地電磁）的基礎上發展而來的，并于20世紀70年代得到發展應用。其應用領域涵蓋了地質勘察、資源勘探等領域，并得到了越來越多的重視。CSAMT利用垂直地面入射的平面電磁波，避免了天然場源的隨機性、信號弱等缺點。該方法以有限長地電偶極子為場源，在場源中心一定距離處同時觀測電、磁場參數。它基于電磁波傳播理論和麥克斯韋方程組導出的水平電偶極源在地面上的電場及磁場公式（遠區），經過換算可得到電場E、磁場H、頻率f與卡尼亞電阻率ps的卡尼亞公式：