地下洞穴在孔间电磁波法CT上的反映特征及洞径计算公式.pdf

【摘要】：文章介绍了地下洞穴在孔间电磁波法CT(Computed Tomography)成像技术中的反映特征和洞径计算公式。电磁波法CT技术是利用电磁波能量信息进行反演计算，以探测地下洞穴的位置、形状和连通性，具有较高的分辨率和准确性。在岩溶发育地区，结合常规钻探，该技术能有效识别和消除工程隐患。目前，对于异常的定量解释仍处于初级阶段，需要更精确的解释方法。作者通过模拟计算得出地下空洞和填充洞穴在CT图像上的特征和洞径计算公式，并在多个工程实践中验证，显示了良好的效果和实践指导意义。 【关键知识点】： 1. **电磁波CT法**：这是一种利用电磁波能量信息探测地下洞穴的物探方法，特别适用于覆盖层较厚或地面障碍物较多的情况。它基于电磁波的传播和吸收特性，可以探测洞穴的形态、空间位置和填充物性质。 2. **层析成像原理**：CT技术采用图像重建方法，包括变换重建法和代数重建法，文中使用的是代数重建法。通过对发射孔和接收孔之间射线强度的测量，重构地下剖面上的吸收系数分布。 3. **洞穴反映特征**：地下洞穴在电磁波CT图像上会呈现出特定的反射特征，这有助于识别洞穴的存在和大小。通过模拟计算，可以建立洞径计算公式，以量化洞穴的尺寸。 4. **洞径计算公式**：通过对电磁波在不同吸收系数网格中传播的模拟，可以建立一个方程组来计算每个网格的吸收系数，进而推算洞穴的直径。这个过程涉及到离散化处理和代数重建算法，如ART（Algebraic Reconstruction Technique）和SIRT（Simultaneous Iterative Reconstruction Technique）。 5. **应用与局限性**：虽然电磁波法CT技术在探测地下洞穴方面表现出优势，但对异常特征的深入理解、洞穴边界的确定等仍存在不足。需要进一步研究以提高解释的准确性和可靠性。 6. **工程实践意义**：结合实际工程案例和钻探检验，该技术在解决岩溶洞穴等不良地质体的勘查问题上有显著效果，为工程决策提供了科学依据。 【中图分类号】：P631.3（地球物理勘探方法），25（地球物理学应用） 【文献标识码】：A（学术论文） 这篇论文探讨了地下洞穴在孔间电磁波法CT成像中的表现特点，以及如何通过计算公式来估算洞径，这对于地质勘探和工程安全具有重要意义。尽管目前的解释方法仍有待提升，但该技术在实践中已经展现出良好的应用价值。