申请/专利权人：云南楚大高速公路投资开发有限公司;中国科学院武汉岩土力学研究所

申请日：2021-02-05

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN112965139B

主分类号：G01V11/00

分类号：G01V11/00;G01N23/046;G01N33/24;G01V1/30;G01V3/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.07.02#实质审查的生效;2021.06.15#公开

摘要：本发明涉及一种复杂地质条件隧道超前地质综合预报方法，包括：根据物理性能参数判断是否存在不良地质构造；若存在，则进行几何建模，确定三维隧道地质概化模型；根据布局参数对隧道掌子面进行超前钻孔布设；在布设完备的隧道掌子面进行跨孔CT扫描、孔内地质雷达探测和钻孔摄像，确定波速分布图像、超前钻孔内波速图和印证图像参数；根据数据一致性，确定印证探测数据；根据波速分布图像、超前钻孔内波速图和印证图像参数的非重叠区域，确定补充探测数据；根据印证探测数据和补充探测数据，确定预测不良地质构造的位置区间范围。本发明采用多手段超前地质探测，结合地震波、电磁波以及图像三方面信息，有效扩大和验证探测数据。

主权项：1.一种复杂地质条件隧道超前地质综合预报方法，其特征在于，包括：获取隧道区域的物理性能参数，根据所述物理性能参数判断是否存在不良地质构造；若存在，则获取隧道区域内的结构地形、预测不良地质构造以及工程隧道条件；根据所述结构地形、所述预测不良地质构造以及所述工程隧道条件进行几何建模，确定三维隧道地质概化模型；确定所述三维隧道地质概化模型对应的布局参数，并根据所述布局参数对隧道掌子面进行超前钻孔布设，确定布设完备的隧道掌子面；在所述布设完备的隧道掌子面进行跨孔CT扫描、孔内地质雷达探测和钻孔摄像，分别确定两个超前钻孔之间的波速分布图像、超前钻孔内波速图和印证图像参数；所述在所述布设完备的隧道掌子面进行跨孔CT扫描、孔内地质雷达探测和钻孔摄像，分别确定两个超前钻孔之间的波速分布图像、超前钻孔内波速图和印证图像参数包括：激发地震波对所述隧道掌子面的每两个超前钻孔之间进行跨孔CT；根据地震波的初至走时信息，确定所述每两个超前钻孔之间的波速分布图像；对所述隧道掌子面前方发射脉冲电磁波讯号，其中，当所述脉冲电磁波讯号遇到探测目标时产生相应的反射讯号；根据所述反射讯号，确定所述超前钻孔对应的所述超前钻孔内波速图；依次对所述隧道掌子面的超前钻孔进行钻孔摄像，确定对应的孔内摄影参数；根据所述孔内摄影参数，确定所述隧道掌子面的前方围岩岩性参数、围岩构造带参数；根据所述前方围岩岩性参数、所述围岩构造带参数，确定所述印证图像参数；根据所述波速分布图像、所述超前钻孔内波速图和所述印证图像参数在重叠区域的数据一致性，确定印证探测数据；所述根据所述波速分布图像、所述超前钻孔内波速图和所述印证图像参数在重叠区域的数据一致性，确定印证探测数据包括：根据所述波速分布图像和所述超前钻孔内波速图的重叠区域，形成对应的垂直面探测信息和水平面探测信息；根据在重叠区域的所述印证图像参数中的探测信息，分别判断与所述垂直面探测信息、所述水平面探测信息是否一致；若一致，则所述垂直面探测信息和所述水平面探测信息为所述印证探测数据；根据所述波速分布图像、所述超前钻孔内波速图和所述印证图像参数的非重叠区域，确定补充探测数据；所述根据所述波速分布图像、所述超前钻孔内波速图和所述印证图像参数的非重叠区域，确定补充探测数据包括：若在所述非重叠区域存在所述波速分布图像，则对应的所述波速分布图像形成所述补充探测数据；若在所述非重叠区域存在所述超前钻孔内波速图，则对应的所述超前钻孔内波速图形成所述补充探测数据；若在所述非重叠区域存在所述印证图像参数，则对应的所述印证图像参数形成所述补充探测数据；根据所述印证探测数据和所述补充探测数据，确定所述预测不良地质构造的位置区间范围；根据所述位置区间范围进行探测，确定实际不良地质构造，并通过所述实际不良地质构造规划施工方案。

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