45TechnicalcodeofpracticelectromagneticmethodforhigI 1 1 14一般要求 2 35.1資料收集 35.2踏勘 3 3 3 4 4 45.8設(shè)計書編寫 5 56.1使用與維護(hù) 5 5 57.1準(zhǔn)備工作 5 67.4環(huán)保措施 77.5安全措施 7 7 7 8 8 8 9 10.1基本要求 附錄A(規(guī)范性)半航空瞬變電磁探測儀器設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo) 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定1公路隧道半航空瞬變電磁探測技術(shù)規(guī)程本文件適用于廣西行政區(qū)域內(nèi)采用半航空瞬變電磁探測技術(shù)開展公路隧道地質(zhì)勘察工GB/T50585巖土工程勘察安全CH/Z3001—2010無人機航攝安全DZ/T0280—2015可控源音頻大地電磁法技術(shù)DB45/T2148—2020公路工程物探半航空瞬變電磁法semi-airbornetransientelectromagnetic接地長導(dǎo)線源或大回線源向地下發(fā)射一次脈沖電磁場，飛行器掛載接收線圈在一次脈沖電磁場關(guān)斷間隙觀測地下介質(zhì)引起的二次感應(yīng)電磁場，從而探測地下介質(zhì)電阻率的2收發(fā)距transmitter-receiveroff在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供全天候的三維坐標(biāo)和速度以及時間信息的空基無線接收線圈在飛行探測過程中受無人機飛行狀態(tài)、速度、風(fēng)速4一般要求4.1公路隧道半航空瞬變電磁探測應(yīng)滿足下——探測目標(biāo)體與圍巖有明顯的電阻率差異，能引起能4.2在不明確方法是否適用或附近無類似案例的情況下，宜在開展探測工作前進(jìn)行方法試驗，評價方4.3應(yīng)依據(jù)探測區(qū)域位置、隧道分布范圍進(jìn)行測線設(shè)計，測線分布應(yīng)覆蓋隧址區(qū)。4.4發(fā)射源裝置形式宜選用接地長導(dǎo)線源或大回線源，在地形復(fù)雜區(qū)域推薦選擇接地長導(dǎo)線源。如選用大回線源，應(yīng)按5.3的規(guī)定在現(xiàn)場開展方法試驗，確認(rèn)可用后再開展探測工作。4.5探測使用的儀器設(shè)備應(yīng)滿足附錄A和設(shè)計書規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。4.6數(shù)據(jù)采集前應(yīng)進(jìn)行安全檢查、儀器檢查和測試。4.7探測工作過程中應(yīng)注重安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)。35探測技術(shù)設(shè)計5.1資料收集5.2踏勘——測區(qū)空域管理的禁飛區(qū)和限飛區(qū)、無人機作業(yè)及保障條件等。5.3方法試驗5.3.1開展探測設(shè)計前，應(yīng)進(jìn)行方法可行性分析、方法有效性分析和現(xiàn)場試驗。5.3.2方法可行性分析應(yīng)包括下列內(nèi)容：——探測目標(biāo)體與圍巖之間是否存在能分辨的電性差異，探測方法是否具備應(yīng)用的前提條件；——探測目標(biāo)體埋深和預(yù)測規(guī)模大小是否在現(xiàn)行儀器有效探測范圍內(nèi)。5.3.3方法有效性分析應(yīng)包括下列內(nèi)容：——鄰區(qū)或其他條件類似地區(qū)的實際工作效果；——野外現(xiàn)場方法試驗結(jié)果。5.3.4凡屬下列情況之一者，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗：——地區(qū)或探測目標(biāo)體電性特征不明確，未開展過電法類工作；——測區(qū)內(nèi)存在電磁干擾且對探測結(jié)果有較大5.3.5試驗剖面宜選在地質(zhì)情況清楚、具有典型地電特征的地段。5.4測區(qū)設(shè)計5.4.1隧道長度過長或部分區(qū)段弧度較大時，應(yīng)根據(jù)隧道走向的變化情況分區(qū)。——根據(jù)發(fā)射源位置、無人機性能等因素對測區(qū)分區(qū)，分區(qū)形狀規(guī)則并——在地形條件允許的情況下，測區(qū)與發(fā)射源之間的收發(fā)距設(shè)計參見附錄B;——分區(qū)測量時，相鄰分區(qū)至少重疊50m。5.4.3測線設(shè)計宜符合JTG/T3222—2020中3.1.5、DB45/T2148-2020中第4章的規(guī)定，并按照下4——測線間距宜≤10m,測線兩端超出隧道進(jìn)出口50m;——根據(jù)探測需要宜加密測線或增加其他走向的測線。5.5.1發(fā)射源宜平行于測線方向布設(shè)。應(yīng)避開已知的平行斷裂構(gòu)造、礦體、大規(guī)模地表及地下水域、5.5.2發(fā)射源長度和發(fā)射電流應(yīng)根據(jù)探測任務(wù)確定，應(yīng)保證足夠的發(fā)射電偶極矩。發(fā)射源長度的確定5.5.3每一分區(qū)均應(yīng)布設(shè)一個發(fā)射源。發(fā)射電極和供電導(dǎo)線布設(shè)應(yīng)符合DZ/T0280—2015中7.3的規(guī)5.5.4發(fā)射源布設(shè)完畢后，應(yīng)檢查供電導(dǎo)線是否漏電、是否正確連接、接地情況是否良好、測量接地b)在滿足a)要求下，將兩端電極以導(dǎo)線相連，再次測量接地電阻，并判定是否能夠達(dá)到預(yù)期發(fā)c)完成a)、b)步驟如無法達(dá)到預(yù)期發(fā)射電流，重新選定電極布設(shè)位置并重復(fù)a)、b)5.6.1測線設(shè)計應(yīng)與5.4.2一致。5.6.2飛行高度應(yīng)通過分析地形數(shù)據(jù)、無人機續(xù)航能力、飛控參數(shù)、氣溫氣壓、天氣、作業(yè)安全等各種因素后綜合確定。確保安全的條件下，飛行高度宜超過測區(qū)內(nèi)最高障礙物50m。當(dāng)測區(qū)內(nèi)地面電磁干5.6.3飛行速度宜控制在5m/s~10m/s,不應(yīng)超過15m/s,應(yīng)設(shè)置自動巡航速度，除無人機起降外，5.6.4無人機與接收線圈之間的距離應(yīng)根據(jù)試驗確定，在該距離下無人機電磁干擾可忽略或可有效校5.6.5無人機起降點宜選取地形平坦、地勢較高、交通便利、距離航線起(終)點較近的區(qū)域。5.6.6所用導(dǎo)航定位系統(tǒng)靜態(tài)定位精度(均方差)和動態(tài)定位精度均應(yīng)優(yōu)于±2m。導(dǎo)航精度以偏航距衡量，探測工作中的偏航距應(yīng)不大于測線線距的1/5。5.7工作精度確定5.7.1工作精度的確定應(yīng)符合下列要求：a)根據(jù)工作地區(qū)、工作任務(wù)及工作裝置的特點，以取得較好的地質(zhì)效果為原則確定b)以能夠觀測與分辨勘查對象所產(chǎn)生的最弱異常為原則，使最大誤差的絕對值小于任何有意義異常的1/3。5.7.2根據(jù)重復(fù)性檢查的結(jié)果確定工作精度，按式(1)計算的均方相對誤差M確定，全區(qū)觀測值允許均方相對誤差為±20%。電磁干擾很強的區(qū)域，可以分區(qū)設(shè)計精度或適當(dāng)放寬，并由設(shè)計書另行規(guī)定。55.8設(shè)計書編寫設(shè)計應(yīng)在資料收集的基礎(chǔ)上，經(jīng)過對測區(qū)認(rèn)真踏勘，以合同或任務(wù)書的要求為依據(jù)進(jìn)行編寫。設(shè)計書編寫內(nèi)容與要求參見附錄C。6儀器設(shè)備使用及維護(hù)6.1使用與維護(hù)6.1.1探測裝置包括發(fā)射裝置和接收裝置。發(fā)射裝置包括發(fā)射機、發(fā)電機組和供電電極等，接收裝置包括接收機、接收線圈、無人機等。儀器的零部件、備件及工具應(yīng)隨儀器保管。6.1.2供電電極宜選用導(dǎo)電性能良好的材質(zhì)，宜選用鐵、鋼、銅、鋁等板狀或棒狀金屬做電極，其規(guī)格和數(shù)量宜根據(jù)工區(qū)接地條件及供電電流強度選定。6.1.3供電導(dǎo)線內(nèi)阻要求應(yīng)符合DZ/T0280—2015中6.1.5的規(guī)定。6.1.4儀器存放場所應(yīng)避免陽光直射，保持通風(fēng)、干燥、清潔和無腐蝕氣體；運送、使用中應(yīng)防塵、防雨、防潮、防暴曬等。6.1.5儀器應(yīng)配有專職操作員，野外工作期間按儀器使用說明書和操作規(guī)程進(jìn)行使用與維護(hù)。6.1.6應(yīng)建立儀器使用、維護(hù)記錄檔案，并有專人負(fù)責(zé)管理和維護(hù)。根據(jù)儀器的配置、性能指標(biāo)以及使用說明，在飛行作業(yè)前后詳細(xì)記錄儀器使用中出現(xiàn)的故障和排除故障的措施。6.1.7發(fā)射機與發(fā)電機組的使用與維護(hù)應(yīng)符合DZ/T0280—2015中6.3的規(guī)定。6.1.8無人機的使用與維護(hù)應(yīng)符合CH/Z3001—2010第10章的有關(guān)規(guī)定。6.2檢查與測試6.2.1野外探測使用的儀器應(yīng)檢測、標(biāo)定合格，每次開工前，應(yīng)進(jìn)行儀器自檢，自檢合格后使用。6.2.2每次開工前應(yīng)對儀器及輔助設(shè)備進(jìn)行檢查。6.2.3同一測區(qū)如使用2臺及2臺以上儀器進(jìn)行探測時，應(yīng)進(jìn)行一致性檢查，相對誤差的計算應(yīng)符合DB45/T2148—2020中7.1.3的規(guī)定，且相對誤差不應(yīng)大于±5%。6.2.4漏電檢查應(yīng)符合JTG/T3222—2020中5.1.9的規(guī)定。6.2.5儀器設(shè)備發(fā)生故障，應(yīng)檢修合格后使用，檢修應(yīng)由熟悉儀器性能、原理、掌握檢修技能的人員負(fù)責(zé)。6.2.6儀器設(shè)備應(yīng)定期通電檢查，有充電電池的儀器，應(yīng)定期維護(hù)。7野外數(shù)據(jù)采集7.1準(zhǔn)備工作7.1.1應(yīng)收集測區(qū)主要巖性的電阻率參數(shù)，無法收集的宜對測區(qū)的主要地質(zhì)體進(jìn)行電阻率參數(shù)測定。7.1.2飛行現(xiàn)場管理主要包括：——作業(yè)區(qū)域應(yīng)設(shè)置明顯的警示標(biāo)志；——無人機起飛和降落時，工作人員與無人機應(yīng)保持5m以上的安全距離。7.1.3收集的環(huán)境條件信息應(yīng)至少包括：——海拔高度；——地形地貌；——地面和空中的風(fēng)向、風(fēng)速；6——空氣含塵量；a)調(diào)查測區(qū)內(nèi)噪聲主要來源；d)強干擾條件下，選擇避開干擾嚴(yán)重的時間段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集?！獢?shù)據(jù)采集前，發(fā)射端操作員檢查發(fā)射端連線與電極的連通情況，確保電極接地良好；接收端——數(shù)據(jù)采集前，接收機、接收線圈、導(dǎo)航定位系統(tǒng)工作正常，無人機與飛控平臺連接正常，對7.2.1探測過程應(yīng)按照設(shè)計書中規(guī)定的測區(qū)7.2.2發(fā)射端工作人員開啟發(fā)射系統(tǒng)，系統(tǒng)工作正常后通知接收端工作人員，并記錄發(fā)射電壓、發(fā)射7.2.4接收端工作人員應(yīng)按照設(shè)計書設(shè)置和檢查飛行參數(shù)，在數(shù)據(jù)采集前檢查并確保接收機及接收線圈開機且處于正常采集狀態(tài)，設(shè)置完成且檢7.2.5數(shù)據(jù)采集時應(yīng)做好數(shù)據(jù)記錄（記錄模板見附錄D），除按規(guī)定記錄項目名稱、日期、天氣、海7.2.6飛行作業(yè)中，若發(fā)現(xiàn)測線偏航距、飛行高度等不滿足設(shè)計要求時，應(yīng)及時停止作7.2.7飛行作業(yè)過程中，每架次數(shù)據(jù)采集完成后，應(yīng)檢查7.2.8野外工作過程中，如遇儀器發(fā)生故障無法排除時，應(yīng)立即送修，并做7.2.9完成作業(yè)后，應(yīng)及時將采集的數(shù)據(jù)傳入計算機，經(jīng)檢查確認(rèn)無丟失遺漏數(shù)據(jù)后，存盤備份，直質(zhì)量檢查包括數(shù)據(jù)重復(fù)性檢查和連續(xù)性檢查，應(yīng)重點檢查隧道中心測線及異常地77.3.2.1從測區(qū)內(nèi)均勻選取測線進(jìn)行重復(fù)測量，檢查測線應(yīng)不少于該測區(qū)測線總數(shù)的3％且不少于2條，應(yīng)包含隧道中心（或距離隧道線位中心最近7.3.2.2重復(fù)性檢查應(yīng)確保檢查測線前后兩次的測線航跡、飛行高度、發(fā)射源位置相同，發(fā)射電流盡7.3.2.3經(jīng)數(shù)據(jù)預(yù)處理后，單條檢查測線的檢查前后兩次數(shù)據(jù)得到的衰減電壓曲線形態(tài)應(yīng)一致，對應(yīng)時間道的數(shù)值接近。觀測數(shù)據(jù)值允許均方相對誤差為±20％，按式(1)——檢查測線的均方相對誤差，單位為%;——第點第時間道的原觀測數(shù)據(jù)值，單位為伏特每平方米（V/m2′——第點第時間道檢查觀測的數(shù)據(jù)值，單位為伏特每平方米（V/m2——第點第時間道原觀測數(shù)據(jù)值與檢查觀測數(shù)據(jù)值的均值，單位為伏特每平方米（V/m2）。7.3.2.4檢查測線視電阻率剖面與測量測線視電阻率剖面形態(tài)應(yīng)一致。若檢查前后視電阻率形態(tài)出現(xiàn)7.3.2.5檢查測線數(shù)據(jù)與原測線數(shù)據(jù)均應(yīng)7.3.3.1檢查相鄰測線視電阻率剖面的連續(xù)性，存在突變7.4.3工作結(jié)束后，應(yīng)回收設(shè)立的標(biāo)識牌、警戒線等，并清掃、恢7.5.3無人機設(shè)備的檢查、使用、維護(hù)應(yīng)按照崗位分工負(fù)責(zé)并相互配合，由具備相應(yīng)資格、有經(jīng)驗的8.1.1對采集到的測線數(shù)據(jù)進(jìn)行GNSS8軌跡信息與設(shè)計測線的吻合度，即計算每架次（測量工作完成時，計算全測區(qū)）的平均偏航距，按照8.1.5應(yīng)詳細(xì)記錄每次野外采集的GNSS軌跡信息質(zhì)量和姿態(tài)情況，并填入《飛行數(shù)據(jù)質(zhì)量評價——三軸角速度；——三軸加速度；9數(shù)據(jù)處理與資料解釋9.1.1一般要求9.1.2天電噪聲去除宜選用?均值濾波器方法去除，?均值濾波器公式見式（3）?！?均值濾波后數(shù)據(jù)值，單位為伏特每平方米（V/m2——排序后數(shù)據(jù)中的第個數(shù)據(jù)值，單位為伏特每平方米（V/m2）。9.1.3運動噪聲去除99.2.1一般要求9.2.1.1應(yīng)以半航空瞬變電磁法的理論及數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，以地質(zhì)情況與物性條件為前提，結(jié)合測區(qū)9.2.1.2在定性解釋的基礎(chǔ)上，綜合其他地質(zhì)資料和地球9.2.1.3資料解釋應(yīng)遵循以下原則：——考慮各項人文、地質(zhì)干擾引起的實測數(shù)據(jù)改變；——根據(jù)已知資料的增加不斷修正、完善解釋成果；9.2.2姿態(tài)矯正——旋轉(zhuǎn)矩陣；9.2.3數(shù)據(jù)疊加9.2.4時窗積分9.3數(shù)據(jù)處理9.3.1視電阻率計算見附錄F。9.3.2根據(jù)9.2.1中計算的視電阻率進(jìn)行探測區(qū)域的三維視電阻率成像。9.3.3根據(jù)隧道線位高度提取不同高程的視電阻率水平斷面圖，了解探測區(qū)域橫向電性分布。9.3.4根據(jù)隧道中軸線及洞旁線的經(jīng)緯度坐標(biāo)，提取相應(yīng)位置的視電阻率縱斷面圖，了解隧道洞身周9.3.5針對上述視電阻率水平斷面圖和縱斷面圖的分析結(jié)果，圈定隧道區(qū)域內(nèi)不良地質(zhì)體的位置及規(guī)9.3.6根據(jù)需要對視電阻率異常區(qū)進(jìn)行視電阻率斷面圖的加密提取。10.1.1應(yīng)在野外驗收合格后進(jìn)行，野外驗收見附錄G。10.1.2報告編寫應(yīng)根據(jù)任務(wù)書、設(shè)計書、設(shè)計審查意見書、設(shè)計批復(fù)意見書、10.1.3應(yīng)在系統(tǒng)分析收集的各類資料，完成定性、定量解釋及綜合研究的基礎(chǔ)上，提出結(jié)論及建議。10.1.4報告附圖、附表、附件應(yīng)規(guī)范、合理、美觀，文字說明簡練、清楚。——基礎(chǔ)成果圖：實際資料圖、典型測線數(shù)據(jù)預(yù)處理圖、——解釋推斷成果圖：地質(zhì)推斷平面圖、地質(zhì)推斷斷面圖、其他地質(zhì)推斷圖?！曤娮杪势矫鎴D不少于3個不同高程的圖件，包含隧道設(shè)計高程處視電阻率平面圖；-10℃~+45℃080%>0.1mV/nT-10℃~+45℃080%±1% -20℃~+45℃080% 垂直：±0.5m，水平：±1.5m-10℃~+40℃080%-10℃~+40℃080%(資料性)與發(fā)射源距離最近的測線宜位于橢圓邊界處，最優(yōu)探測區(qū)域與發(fā)射源之間的距離r為點0與點P間的距離。若地形條件極其復(fù)雜，無法滿足式(B.1)布設(shè)條件，宜根據(jù)實際地形和探測區(qū)域位置布設(shè)發(fā)射x——接收點的橫坐標(biāo)，單位為米(m);y——接收點的縱坐標(biāo)，單位為米(m);H——目標(biāo)體埋深，單位為米(m);圖B.1最優(yōu)探測區(qū)域與發(fā)射源位置示意圖(0為圓心)——工作目的與任務(wù)：任務(wù)來源、具體任務(wù)、工作目的；據(jù)和存在的主要問題，說明對以往資料的利用——地質(zhì)概況：簡述測區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖及水文地質(zhì)情況；——地球物理特征：提供目標(biāo)地質(zhì)體與背景地層物性數(shù)據(jù)或地質(zhì)—物理模型,分析半航空瞬變電磁?測區(qū)范圍確定、發(fā)射端和接收端設(shè)計及其依據(jù)；?儀器設(shè)備、工作裝置、相關(guān)參數(shù)選擇及其依據(jù)等；——報告提交：簡述擬提交報告的主要內(nèi)容和報告提交的時間?！ぷ髦芷诩斑M(jìn)度安排；——物探工作布置及其依據(jù)圖；——測區(qū)地層、電性標(biāo)志層綜合對比柱狀圖（作為插圖Long(X)：Lat(Y)：(資料性)測點為M,假設(shè)將接地長導(dǎo)線源AB均勻剖分成n份(見圖F.1),0為長導(dǎo)線源中心，層狀大地單個接地B——磁感應(yīng)強度，單位為特斯拉(T);dsi——剖分后單個導(dǎo)線源的微分長度，單位為米(m);n——接地長導(dǎo)線源被剖分的份數(shù)；Ho—-Ho=4π×10-7,真空磁導(dǎo)率，單位為亨利每米(H/m);I——發(fā)射電流強度，單位為安[培](A);4i——接收點與剖分后電偶源之間的連線與電偶源的夾角，單位為度(°);ri——接收點與剖分后電偶源之間的距離，單位為米(m);J?O)——1階第一類貝塞