中国安全科学学报

作者：梁庆华, 刘恩杰, 陈素贞, 王伟娜, 王春源

单位：1 青岛理工大学 机械与汽车工程学院, 山东 青岛 266520；2 山东鲁泰控股集团有限公司 鹿洼煤矿, 山东 济宁 272350；3 重庆建筑科技职业学院, 重庆 401331

关键词：地铁隧道,软硬不均地层,瞬变电磁,数值模拟,超前探测

基金：国家自然科学基金资助(52474238)

为应对城市地铁盾构在软硬不均地层中施工面临的安全风险与地质灾害,研究地面瞬变电磁法在该类地层中进行超前探测的适用性与识别特征。以青岛某地铁区间为例,针对城市地铁埋深较浅(一般30~50 m)的特点,利用COMSOL有限元软件建立上软下硬的数值模型,通过模拟瞬变电磁响应过程,获取不同测点的电场响应结果及异常响应特征,并结合现场实测数据,对比验证数值模拟结果,总结地层软硬不均异常的判断依据。结果表明:地层软硬不均会引发电场响应显著变化,位于异常体正上方的测点响应曲线变化最为剧烈,衰减速率最大,地面瞬变电磁法可用于识别地层软硬不均的异常;电场衰减速度受介质性质及与异常区距离的共同影响,表现为近异常区衰减快、远异常区衰减慢的“凹槽现象”;视电阻率等值线图中隧道穿越处小范围内等值线波动幅度剧烈,软岩呈低阻异常,硬岩呈高阻异常,电阻率多呈现低阻至高阻或高阻至低阻的转换特征。

来源：2025年第12期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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