電法超前監(jiān)測技術(shù)（簡稱BEAM）由德國GET公司常務(wù)董事Kaus開發(fā)研制，是一種應(yīng)用聚焦電流激發(fā)極化方法原理的地質(zhì)超前探測技術(shù)，特別設(shè)計(jì)應(yīng)用于地下工程建筑工業(yè)領(lǐng)域的。
BEAM技術(shù)不但適用于現(xiàn)有隧道的測量，同樣更適合于現(xiàn)代化高機(jī)械化的盾構(gòu)機(jī)上安裝使用。
在任何硬巖和軟土層地質(zhì)情況下，BEAM?可在土壓平衡式（EPB）盾構(gòu)機(jī)、泥漿型（Slurry）盾構(gòu)機(jī)、抓取式(Gripper)盾構(gòu)機(jī)、單或雙護(hù)盾式盾構(gòu)機(jī)上安裝使用，而不受盾構(gòu)機(jī)廠家的影響。
BEAM探測系統(tǒng)的主要部件由可以放置在盾構(gòu)機(jī)操作室里的測量單元和作為測量電極的盾構(gòu)機(jī)刀盤組成。
在完整的監(jiān)測儀里，測量單元連接盾構(gòu)機(jī)的制導(dǎo)系統(tǒng)和可編程控制器（PLC）,接收盾構(gòu)機(jī)的位置和掘進(jìn)狀況信號(hào)，從而充分保證數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和實(shí)時(shí)顯示。
盾構(gòu)隧道現(xiàn)場的通信設(shè)備可以同步傳輸?shù)刭|(zhì)超前預(yù)報(bào)結(jié)果到每一臺(tái)安裝在隧道外的認(rèn)可的計(jì)算機(jī)上。
從2000年開始，在盾構(gòu)機(jī)隧道工程項(xiàng)目里，通過GET公司儀器租賃服務(wù)完成的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的隧道總長度超過100km。
主要優(yōu)點(diǎn)：
●能進(jìn)行長期的隧道高分辨率和無損地質(zhì)超前預(yù)報(bào)；
●超前進(jìn)行巖土、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件變化的預(yù)報(bào)和預(yù)警，如斷層、巖溶、洞穴或含水（氣）地層；
●在盾構(gòu)機(jī)操作室里的BEAM系統(tǒng)顯示單元和其它認(rèn)可的在世界任何地方的計(jì)算機(jī)上數(shù)據(jù)可視化顯示地電參數(shù)和水文地質(zhì)分級(jí)的地層變化。
●優(yōu)化安全計(jì)劃、提前提供支護(hù)措施、及時(shí)給工作人員、隧道和盾構(gòu)機(jī)提供保護(hù)；
●有助于實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，而不受隧道開挖過程中的干擾和中斷，減少時(shí)間和節(jié)省費(fèi)用；
●掌子面前方預(yù)報(bào)距離為隧道直徑的3倍；
●使用BEAM系統(tǒng)不需要敲擊和鉆孔；
●含地質(zhì)解釋功能的評(píng)估軟件，隧道工程師和施工現(xiàn)場工人容易從中自我判斷;
●可在地下水位上下里的硬巖和軟土層中應(yīng)用；
●可以安裝在任何類型的盾構(gòu)機(jī)上工作，不受盾構(gòu)機(jī)廠家的影響；
●減低風(fēng)險(xiǎn)和提高安全。
BEAM系統(tǒng)
盾構(gòu)機(jī)通過BEAM系統(tǒng)，能夠保持持續(xù)的掘進(jìn)狀態(tài)，不斷進(jìn)行隧道掌子面前方3倍隧道直徑距離的地質(zhì)情況的探測。自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和地質(zhì)評(píng)估，然后實(shí)時(shí)顯示預(yù)報(bào)結(jié)果，利于現(xiàn)場快速作出判斷。
該系統(tǒng)有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是利用盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)工具-刀盤和安全裝配的組件做為測量電極，通過盾構(gòu)機(jī)本身自動(dòng)與地層電性連接。
由于使用低于42V的工作電壓，這樣就不會(huì)對(duì)盾構(gòu)機(jī)工作人員和機(jī)械設(shè)備造成任何損害。
推出一種先進(jìn)的評(píng)估軟件，通過頻率效應(yīng)百分比（PFE）和視電阻率（R）數(shù)據(jù)的測量，從而對(duì)地電地質(zhì)/水文地質(zhì)進(jìn)行分類和解釋。
BEAM綜合模式系統(tǒng)
BEAM綜合模式是基本系統(tǒng)，是把盾構(gòu)機(jī)的整個(gè)刀盤而不是切割輪（刀頭）作為一個(gè)大的測量電極（A0）。
該模式能夠在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)修建中的隧道工程里簡易快速安裝，而盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)不受任何干擾和中斷。
前方區(qū)域預(yù)報(bào)結(jié)果以一維空間方式顯示，及時(shí)的顯示臨界地層變化、空洞、障礙物或富含水區(qū)域等地質(zhì)情況。
BEAM掃描模式系統(tǒng)
BEAM掃描模式系統(tǒng)使用更多額外的測量電極（A0），從而提高橫向分辨率的能力，提供二維和三維探測目標(biāo)體更多信息的圖像。
附加一些裝備和需求：電動(dòng)轉(zhuǎn)子、通過回轉(zhuǎn)式編碼器得到的刀盤旋轉(zhuǎn)位置信息和特別適合的刀具（OEM）必需品。
橫側(cè)面PFE值分布圖只有在BEAM掃描模式系統(tǒng)里才能得到。通過PFE值（巖石空隙率）不均一性詳細(xì)分布指示對(duì)預(yù)報(bào)前方的地質(zhì)情況進(jìn)行橫切面成像。
巖石學(xué)分類
BEAM包括一套先進(jìn)的處理、評(píng)估和可視化軟件。通過該軟件，顯示測量數(shù)據(jù)和頻率效應(yīng)百分比（PFE）與視電阻率（R）的分布，進(jìn)行地質(zhì)分類和水文地質(zhì)描述。
PFE是一種表征巖石儲(chǔ)存電能能力的巖體特性參數(shù)，而有效孔隙率（滲透性）與PFE成反比關(guān)系。
通過PFE和視電阻率異常典型組合，定義不同地質(zhì)/水文地質(zhì)狀況（巖石類型和含水情況），提示地層變化或地質(zhì)危害。
在不同隧道工程，通過BEAM測量的指導(dǎo),歸納地質(zhì)和水文地質(zhì)狀況，根據(jù)地電PFE數(shù)據(jù)和R數(shù)據(jù)的相關(guān)性，提供出不斷完善的硬巖和軟土層的巖石學(xué)分類，共12種類型。
