CFC复频电导法原理
CFC是一种中频电磁波反射法探水技术,探测时首先向前方围岩发射电磁波，当电磁波入射到非均匀含水围岩中时，由于两个界面的电磁波阻抗存在差异而发生反射，反射波随含水量差异程度的增大而增强。由于当接收点位于四分之一波长时，入射波与反射波会发生干涉，对多组不同接收位置的电磁波数据进行频谱相干分析。通过对电磁波速进行偏移图像能量最大化扫描，求取最优电磁波速，和最优偏移图像。再通过公式（1），得到该段围岩的相对介电常数，以相对介电常数来判断该段围岩整体含水量的大小，用偏移图像来反映围岩含水特性，以此来预报富水带的位置和围岩的含水差异程度。
式中：C为电磁波在真空中的传播速度，
V为电磁波在围岩中的传播速度，
εr为围岩的相对介电常数。
CFC复频电导法现场布置
无论弹性波场还是电磁波场，隧道超前预报中方向性是关键问题，如何确保对掌子面前方区域的探测，是任何一种物探方法都必须解决的。CFC对此问题通过观测方式和数据处理结合解决。首先在观测方式上，采用阵列式的收发，形成类似 “八木天线” 的强指向性观测系统，如图7所示，其中AB为发射电极，MN为接收电极。同时在数据处理上，对原始数据首先进行白化和滤除，然后再进行后续的处理，提高掌子面前方的电磁波场数据信噪比，从而确保了方向性。CFC采用偶极子天线发射与阵列接收，电极长度1.5-2.0m，埋设于两侧围岩中，可有效地避免隧洞内金属机具等电磁干扰。电极间距5-10m，5对电极阵列接收。CFC超前探水工作流程，如图8所示。
图1 CFC观测方案
图2 CFC超前探水工作流程
