随着我国国民经济的发展和城市化进程的加快，城市交通拥堵问题越来越严重，同时城市地铁建设越来越受到重视。花岗岩球状风化核体俗称“孤石”，在我国南方地区（广州、深圳和福州）地铁建设中较为常见，且孤石分布离散，很难准确地掌握分布规律。然而，孤石的存在给地铁建设带来很多影响，严重时,还会导致盾构机无法掘进，耽误施工工期，造成巨大的经济损失。因此，如何在施工规划阶段避开孤石以及勘察阶段是否能较准确的探测其空间位置，是地铁施工过程中迫切需要解决的问题。　　 本文通过实验室水槽物理实验，在水槽中放入花岗岩模拟真实孤石，然后在水槽中构建4口观测井。利用人工跑极方式采集电压、电流和自然电位数据，利用RES2DINV反演软件对数据进行反演成像。文中首先回顾了井间电阻率法的发展历史及现状，研究了井间电阻率成像方法和原理，实验中采用AM-N装置和AM-NB装置对孤石异常体进行观测，现对实验结果做简要总结如下:　　 (1)在AM-N(AM=0.5m)装置的跨孔电阻率CT成像实验中，2个“透射”剖面(1#-3#剖面，2#-4#剖面)的反演成像效果较好。两井上、下区域表现低阻特征，中心区域表现相对高阻，并呈倒三角形状，异常区比孤石模型偏大且异常幅值偏小，基本可以确定孤石位置和形态;其他4个“旁侧”剖面（1#-2#剖面，2#-3#剖面，3#-4#剖面，1#-4#剖面）的反演成像图中，难以识别孤石的位置、大小和规模，但受高阻孤石体的体积效应的影响，反演图中央出现不规则次高阻区域。实验结果表明:如孤石体位于两井连线上，三极AM-N装置跨孔CT成像方法可确定孤石的大小、规模和埋深;如孤石体距两井连线较远，则跨孔电阻率CT成像图有不明显高阻表现。　　 (2)在AM-N(AM=1m)装置的跨孔电阻率CT成像实验中，尽管孤石体位于两井的连线上，但是2个“透射”剖面（1#-3#剖面，2#-4#剖面）的反演成像效果依然难以识别孤石体的位置和形态;4个“旁侧”剖面的反演成像图，中部无明显高阻异常反应。实验结果表明:大极距的AM-N装置(AM=1m)，即使孤石位于两井的连线上，跨孔电阻率CT的成像图都无法分辨孤石体的空间位置和形态。　　 (3)对两种极距(AM=0.5m和AM=1m)的AM-N装置的跨孔电阻率CT联合反演图上，2个“透射”剖面（1#-3#剖面，2#-4#剖面）的反演成像效果比任何单一极距的反演成像较好。两图中部出现高阻异常区，比实际孤石模型位置偏上，异常范围比孤石模型偏大。实验结果表明:AM-N装置的联合反演效果和实际情况较吻合。　　 (4)在AM-NB(AM=NB=0.5m)装置的跨孔电阻率CT成像中，2个“透射”剖面（1#-3#剖面，2#-4#剖面）的反演成像效果较好。由电阻率反演成像图可知，两井中间上、下半区域均表现低阻特征，中间区域（深度约为0.75m）处表现高阻特征，并呈现圆形，据此可以基本确定孤石的空间位置和形态。其他4个“旁侧”剖面（1#-2#剖面，2#-3#剖面，4#-3#剖面，1#-4#剖面）的反演成像图中，无明显高阻孤石体反应，但受高阻孤石体的体积效应的影响，反演图中央出现不规则次高阻区域。实验结果表明:如孤石体位于两井连线上，四极AM-NB装置跨孔CT成像方法可确定孤石的大小、规模和埋深;如孤石体距两井连线较远，则跨孔电阻率CT成像图有不明显高阻表现。　　 (5)在AM-N(AM=0.5m)和AM-NB(AM=NB=0.5m)装置的跨孔电阻率CT联合反演中，从2个“透射”剖面（1#-3#剖面，2#-4#剖面）的电阻率反演成像可知:两井中心区域深约0.75m处，有半径大约10cm左右的高阻异常区，其异常范围和孤石体基本吻合;两井上、下区域均有低阻表现，与中心异常区域有明显的电阻率差别。实验结果表明:当孤石位于两井的连线上时，AM-N和AM-NB联合反演成像图可以准确划定孤石异常体的位置、大小和形态。　　 井间电阻率层析成像是一种高分辨率的成像方法，同时也是一种较新的勘探方法。论文最后总结了本次物理模拟实验的优缺点，并对以后的生产实践和研究提出了一些意见和建议。