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二十一世纪是中国隧道和地下工程大发展的时期,复杂地区施工中遭遇的重大突水、突泥灾害预报堪称世界难题.目前国内、外使用的TSP隧道地震波超前地质预报系统、地震反射负视速度法、陆地声纳等在预报掌子面前方断层、破碎带取得了良好的效果,但对水体灾害地质体的预报仍面临巨大挑战.瞬变电磁法近年来在道掌子面前方水体不良地质超前预报方面的作用显著,其关键问题包括:基于等效导电平面的快速全空间超前地质预报理论;瞬变电磁隧道超前预报中的广域多分量视电阻率定义、从瞬变场到波场转换的全域算法、子波宽度压缩与合成孔径算法、瞬变电磁拟波动方程基尔霍夫积分偏移成像等方法;以及瞬变电磁虚拟波场速度分析、隧道特殊工作环境条件下的参观参数选择和资料处理等关键技术.本文所分析的成果,可望对瞬变电磁法在隧道地质超前预报方面的发展起到推动作用.