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隧道三维电阻率E-SCAN超前探测反演与优化方法研究
被引量：
8
1
作者
王传武
李术才
+4 位作者
聂利超
刘斌
郭谦
任玉晓
刘海东
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期218-227,共10页
超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节,将地面三维电阻率E-SCAN观测模式引入到隧道超前预报中,其中供电与采集电极都布置在隧道掌子面,可有效降低旁侧干扰因素的影响,提出了基于三维电阻率E-SCAN的隧道超前探测新型观测模式。建立了...
超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节,将地面三维电阻率E-SCAN观测模式引入到隧道超前预报中,其中供电与采集电极都布置在隧道掌子面,可有效降低旁侧干扰因素的影响,提出了基于三维电阻率E-SCAN的隧道超前探测新型观测模式。建立了隧道三维电阻率E-SCAN超前探测地电模型,获得了敏感度矩阵分布特征:矩阵元素数值较小且相差悬殊;元素绝对值随深度衰减迅速;靠近供电与采集电极位置元素绝对值较高。为改善反演的深度定位问题,对敏感度矩阵中元素施加不同大小的增益因子,对原有敏感度矩阵中高值元素进行抑制,对低值元素进行增益,形成了基于敏感度增益因子的隧道三维电阻率E-SCAN超前探测反演优化方法,在理论上可以提高异常体的深度定位精度。开展数值算例与物理模型试验研究,结果表明在隧道三维电阻率E-SCAN超前探测中,相较于常规光滑约束反演,反演优化方法在异常体的深度定位精度方面具有明显优势。
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关键词
隧道超前预报
三维电阻率反演
E-SCAN
敏感度矩阵
光滑约束权重
增益优化
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职称材料
基于自适应加权光滑约束与PCG算法的三维电阻率探测反演成像
被引量：
11
2
作者
刘斌
李术才
+5 位作者
聂利超
李利平
刘征宇
宋杰
隋斌
周宗青
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1646-1653,共8页
三维电阻率探测在实际工程中日益受到重视,但存在着深部分辨率低、反演效率低等关键问题,严重制约了三维电阻率探测技术的应用和推广。针对深部分辨率低的问题,提出了一种随三维模型网格尺寸自适应调整的加权光滑约束,改善了深部网格的...
三维电阻率探测在实际工程中日益受到重视,但存在着深部分辨率低、反演效率低等关键问题,严重制约了三维电阻率探测技术的应用和推广。针对深部分辨率低的问题,提出了一种随三维模型网格尺寸自适应调整的加权光滑约束,改善了深部网格的电阻率差异容许程度,实现了对不同深度网格约束的差异化加权处理,有效的提高了深部反演的分辨率和成像效果。针对反演计算耗时长、效率低的问题,基于预条件共轭梯度法求解快速稳定的优势,提出了三维电阻率快速稳定反演成像算法。在该算法中,将雅可比迭代中的对角阵作为预条件矩阵,其具有求逆方便、无需内存空间的特点,显著加快了收敛速度。最后,利用合成算例和隧道导水裂隙探测的工程实例验证了上述反演方法的可行性与有效性,表明借助于自适应调整加权光滑约束和预条件共轭梯度算法,有效的提高了深部分辨率和计算效率,显著改善了反演效果。
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关键词
三维电阻率反演
自适应加权光滑约束
深部分辨率
预条件共轭梯度算法
导水裂隙探测
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职称材料
题名
隧道三维电阻率E-SCAN超前探测反演与优化方法研究
被引量：
8
1
作者
王传武
李术才
聂利超
刘斌
郭谦
任玉晓
刘海东
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期218-227,共10页
基金
国家重点基础研究发展计划("973"计划)项目(2013CB036002
2015CB058101)
+5 种基金
国家重大仪器设备研制专项(51327802)
国家自然科学基金重点项目(51139004)
国家自然科学基金面上项目(51479104)
国家自然科学基金青年科学基金项目(41502279)
中国博士后科学基金项目(2015M572037)
国家重点研发计划(2016YFC0401805)
文摘
超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节,将地面三维电阻率E-SCAN观测模式引入到隧道超前预报中,其中供电与采集电极都布置在隧道掌子面,可有效降低旁侧干扰因素的影响,提出了基于三维电阻率E-SCAN的隧道超前探测新型观测模式。建立了隧道三维电阻率E-SCAN超前探测地电模型,获得了敏感度矩阵分布特征:矩阵元素数值较小且相差悬殊;元素绝对值随深度衰减迅速;靠近供电与采集电极位置元素绝对值较高。为改善反演的深度定位问题,对敏感度矩阵中元素施加不同大小的增益因子,对原有敏感度矩阵中高值元素进行抑制,对低值元素进行增益,形成了基于敏感度增益因子的隧道三维电阻率E-SCAN超前探测反演优化方法,在理论上可以提高异常体的深度定位精度。开展数值算例与物理模型试验研究,结果表明在隧道三维电阻率E-SCAN超前探测中,相较于常规光滑约束反演,反演优化方法在异常体的深度定位精度方面具有明显优势。
关键词
隧道超前预报
三维电阻率反演
E-SCAN
敏感度矩阵
光滑约束权重
增益优化
Keywords
tunnel advanced prediction
3D resistivity inversion
E-SCAN
sensitivity matrix
smooth constraint weight
gain optimization
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于自适应加权光滑约束与PCG算法的三维电阻率探测反演成像
被引量：
11
2
作者
刘斌
李术才
聂利超
李利平
刘征宇
宋杰
隋斌
周宗青
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1646-1653,共8页
基金
国家自然科学基金重点项目(51139004)
国家自然科学基金青年项目(41102183)
+2 种基金
山东省自然科学基金项目(ZR2011EEQ013)
中国博士后科学基金项目(20110491596)
山东大学自主创新基金项目(2010GN059)
文摘
三维电阻率探测在实际工程中日益受到重视,但存在着深部分辨率低、反演效率低等关键问题,严重制约了三维电阻率探测技术的应用和推广。针对深部分辨率低的问题,提出了一种随三维模型网格尺寸自适应调整的加权光滑约束,改善了深部网格的电阻率差异容许程度,实现了对不同深度网格约束的差异化加权处理,有效的提高了深部反演的分辨率和成像效果。针对反演计算耗时长、效率低的问题,基于预条件共轭梯度法求解快速稳定的优势,提出了三维电阻率快速稳定反演成像算法。在该算法中,将雅可比迭代中的对角阵作为预条件矩阵,其具有求逆方便、无需内存空间的特点,显著加快了收敛速度。最后,利用合成算例和隧道导水裂隙探测的工程实例验证了上述反演方法的可行性与有效性,表明借助于自适应调整加权光滑约束和预条件共轭梯度算法,有效的提高了深部分辨率和计算效率,显著改善了反演效果。
关键词
三维电阻率反演
自适应加权光滑约束
深部分辨率
预条件共轭梯度算法
导水裂隙探测
Keywords
3D resistivity inversion
adaptive-
weight
ed
smooth
constraint
deep resolution
PCG algorithm
water flowingfracture detection
分类号
P631.322 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
隧道三维电阻率E-SCAN超前探测反演与优化方法研究
王传武
李术才
聂利超
刘斌
郭谦
任玉晓
刘海东
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于自适应加权光滑约束与PCG算法的三维电阻率探测反演成像
刘斌
李术才
聂利超
李利平
刘征宇
宋杰
隋斌
周宗青
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
11
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