一种隧道施工大型综合地球物理超前探测模型试验装置

摘要

本发明公开了一种隧道施工大型综合地球物理超前探测模型试验装置，它包括隧道围岩、主隧道模型、模型试验外壳、含水地质构造装置、数控自动化施工装置，以及主控室；该模型试验装置是一种大比例尺的，满足地震波法、电磁法与直流电法探测的综合地球物理超前探测模型试验装置，利用该地球物理超前探测模型试验装置，可研究隧道掌子面前方存在的含水地质构造装置的地球物理响应特征，并对含水地质构造装置的多种地球物理超前探测的正反演方法进行验证，研究某些地球物理探测方法结果与涌水量的关系，为实际工程中含水地质构造装置的超前预报和涌水量预测奠定试验基础。

主权项

一种隧道施工大型综合地球物理超前探测模型试验装置，其特征是：它包括隧道围岩、主隧道模型、模型试验外壳、含水地质构造装置、数控自动化施工装置、水平探测钻孔和主控室；隧道围岩填充于模型试验外壳内，模型试验主隧道模型位于模型试验外壳的前方正中间位置，含水地质构造装置安置在主隧道模型前方，数控自动化施工装置安装在模型试验外壳的顶部，水平探测钻孔设置于模型试验装置内部，主控室位于模型试验外壳外部，与含水地质构造装置和数控自动化施工装置通信；所述隧道围岩，用于模拟实际隧道施工中的隧道围岩情况，它是一种同时满足地震波场、电磁场与直流电场探测所需电阻率和波速要求的相似材料，所述相似材料由下列组分按如下质量份混合压实而成：土                           100份水泥                         4‑20份石子                         10‑25份，其中土的含水率控制在8％～16％，整个相似材料压实度控制在0.75～0.95；所述土与石子为相似材料的骨料，水泥为胶结剂，石子为3～4目，水泥以干粉直接掺入；所述相似材料的波速为230～1260m/s,电阻率为20～340Ωm。