用于道钻机的源位置电极激发的三维ERT先进检测方法
Shuanfeng Zhao1, Bo Liu1, Bowen Ren1
1College of Mechanical Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 25, 2024
概括
本研究介绍了一种3D电电阻图解 (ERT) 方法,用于在道钻机 (TBM) 前实时检测地质危险. 这种新方法精确地绘制了地下异常的图像,提高了盾牌道的安全性.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
- 电阻断层扫描 (ERT) 是一种电阻断层扫描.
背景情况:
- 道钻井机 (TBM) 对于城市地下建设至关重要,但面临着像断层和水浪等地质危险.
- 现有的地质物理方法在盾牌道的狭窄空间上有局限性,阻碍了实时危险检测.
- 在TBM之前准确的实时检测地质条件对于防止损坏和确保安全至关重要.
研究的目的:
- 提出和验证一个先进的3D电电阻图解 (ERT) 检测方法,用于盾道建设.
- 解决目前地质物理方法在探测TBM前面的地质异常方面的局限性.
- 为了能够在TBM道挖掘过程中持续实时监测地下条件.
主要方法:
- 设计了一个源位置电极阵列,集成到TBM切头中,用于在盾道环境中获取数据.
- 开发了一个具有高和低阻力异常的3D有限元素道模型,以模拟地质条件.
- 采用GREIT重建算法对道面前的异常物体进行3D成像.
- 使用实验室平台进行物理模拟实验,以验证方法的有效性.
主要成果:
- 3D-ERT方法成功地重建了道前面异常物体的位置和形状.
- 实验室实验验证实了拟议方法检测地下异常的能力.
- 集成电极阵列为反向成像提供了安全的数据.
结论:
- 开发的3D-ERT方法提供了一种新且有效的解决方案,用于在盾道中实时检测地质状况.
- 这种方法通过提供关于即将到来的地质挑战的关键信息,提高了TBM操作的安全性和效率.
- 该研究提供了在道钻井过程中持续地底监测的新策略.
