一种隧道溶洞的检测方法、装置和计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种隧道溶洞的检测方法、装置和计算机可读存储介质，接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据；利用数据成像原理，将隧道侦测数据转换成地震散射波图；根据地震散射波图中波速分布规律，确定出溶洞的位置坐标，并构建溶洞平面分布图。通过形成的地震散射波图可对存在溶洞的环境进行推断，更加精准高效对溶洞位置进行定位。利用BIM模型，将溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型，并展示溶洞空间分布模型，把传统的2D问题变成3D问题，在3D模型中更直观的显示出溶洞出现的位置，以及和隧道模型的空间位置关系，能够方便技术人员做出更好的专项施工方案，提高工作效率，减少人力资源。

A Method, Device and Computer Readable Storage Medium for Tunnel Karst Cave Detection

The embodiment of the invention discloses a detection method, device and computer readable storage medium for tunnel karst cave, which receives tunnel detection data collected by SSP signal collector; converts tunnel detection data into seismic scattering wave map by using data imaging principle; determines the location coordinates of karst cave according to the law of wave velocity distribution in seismic scattering wave map, and constructs the plane distribution map of karst cave. The seismic scattering wave can be used to deduce the environment in which the cave exists, and to locate the location of the cave more accurately and efficiently. Using BIM model, the plane distribution map of karst caves is transformed into the spatial distribution model of karst caves, and the spatial distribution model of karst caves is displayed. The traditional 2D problem is transformed into a 3D problem. In the 3D model, the location of karst caves and the spatial relationship with the tunnel model are more intuitively displayed, which can facilitate technical personnel to make better special construction plans, improve work efficiency and reduce manpower. Resources.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道溶洞的检测方法、装置和计算机可读存储介质
本专利技术涉及土木工程施工信息
，特别是涉及一种隧道溶洞的检测方法、装置和计算机可读存储介质。
技术介绍
在隧道施工中难免会遇到存在溶洞的地质环境，因为溶洞的不可见性，对隧道施工带来很大困难，这就需要对地质环境进行超前预报。超前预报主要是利用钻探和现代物探等手段，探测隧道、隧洞、地下厂房等地下工程的岩土体开挖面前方的地质情况，力图在施工前掌握前方的岩土体结构、性质、状态，以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息，为进一步的施工提供指导。传统的超前地质探测方法包括水平钻孔、超前导抗等，其往往不能精确的探测到溶洞的具体位置和大小，并且勘查工作还只停留在二维的勘探问题，无法便于工作人员直观的了解溶洞的空间分布情况。可见，如何提升溶洞探测的精度，实现溶洞的空间分布的展示，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种隧道溶洞的检测方法、装置和计算机可读存储介质，可以提升溶洞探测的精度，实现溶洞的空间分布的展示。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种隧道溶洞的检测方法，包括：接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据；利用数据成像原理，将所述隧道侦测数据转换成地震散射波图；根据所述地震散射波图中波速分布规律，确定出溶洞的位置坐标，并构建溶洞平面分布图；利用BIM模型，将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型，并展示所述溶洞空间分布模型。可选的，在将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型之后还包括：根据所述溶洞的位置坐标，计算所述溶洞在所述溶洞空间分布模型中的体积值；判断所述体积值是否大于或等于预设值；若是，则对所述溶洞设置大中型溶洞标识；若否，则对所述溶洞设置小型溶洞标识。可选的，在所述对所述溶洞设置大中型溶洞标识之后还包括：利用BIM模型以及预先设定的施工方案，将设置有大中型溶洞标识的目标溶洞进行4D可视化展示。可选的，在将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型之后还包括：将所述溶洞空间分布模型存储至预先设定的存储空间。本专利技术实施例还提供了一种隧道溶洞的检测装置，包括接收单元、转换单元、确定单元和构建单元；所述接收单元，用于接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据；所述转换单元，用于利用数据成像原理，将所述隧道侦测数据转换成地震散射波图；所述确定单元，用于根据所述地震散射波图中波速分布规律，确定出溶洞的位置坐标，并构建溶洞平面分布图；所述构建单元，用于利用BIM模型，将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型，并展示所述溶洞空间分布模型。可选的，还包括计算单元、判断单元、第一标记单元和第二标记单元；所述计算单元，用于在将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型之后，根据所述溶洞的位置坐标，计算所述溶洞在所述溶洞空间分布模型中的体积值；所述判断单元，用于判断所述体积值是否大于或等于预设值；若是，则触发所述第一标记单元；若否，则触发所述第二标记单元；所述第一标记单元，用于对所述溶洞设置大中型溶洞标识；所述第二标记单元，用于对所述溶洞设置小型溶洞标识。可选的，还包括可视化展示单元；所述可视化展示单元，用于利用BIM模型以及预先设定的施工方案，将设置有大中型溶洞标识的目标溶洞进行4D可视化展示。可选的，还包括存储单元；所述存储单元，用于将所述溶洞空间分布模型存储至预先设定的存储空间。本专利技术实施例还提供了一种隧道溶洞的检测装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述隧道溶洞的检测方法的步骤。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述隧道溶洞的检测方法的步骤。由上述技术方案可以看出，接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据；利用数据成像原理，将隧道侦测数据转换成地震散射波图；根据所述地震散射波图中波速分布规律，确定出溶洞的位置坐标，并构建溶洞平面分布图。SSP信号采集器可了解深部介质的非均匀性，适合于复杂造山带和坍塌区的浅层地震勘查，通过形成的地震散射波图可对存在溶洞的环境进行推断，更加精准高效对溶洞位置进行定位。利用BIM模型，将溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型，并展示溶洞空间分布模型。通过BIM技术可把利用地震散射波图推断出的溶洞进行3D可视化展示，把传统的2D问题变成3D问题，在3D模型中更直观的显示出溶洞出现的位置，以及和隧道模型的空间位置关系，能够方便技术人员做出更好的专项施工方案，提高工作效率，减少人力资源。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种隧道溶洞的检测方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种地震散射波图的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种隧道溶洞的检测装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种隧道溶洞的检测装置的硬件结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。接下来，详细介绍本专利技术实施例所提供的一种隧道溶洞的检测方法。图1为本专利技术实施例提供的一种隧道溶洞的检测方法的流程图，该方法包括：S101：接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据。在本专利技术实施例中，采用SSP地震散射法对隧道的地质情况进行勘探。在具体实现中，可以将SSP信号采集器按照隧道施工走向线的位置，沿隧道中线上方地表左右幅分别布设1条测线，总计2条测线，两个测点的间距可以设置为1米，记录下勘查数据。考虑到溶洞周围的波速相对周边围岩波速较低，因此，当勘查数据中出现波速异常的数据时，则可以在成果显示异常区域根据异常点的类型、发育程度、空间位置采用“井字型”布置原则，横纵分别两条测线，进行进一步的管控探测工作，原则上布置4条测线，测点间距可以设置为0.5米，最后把所测的所有隧道侦测数据记录下来。S102：利用数据成像原理，将隧道侦测数据转换成地震散射波图。SSP信号采集器接收到的地震波可以看成是来自地下的散射点产生的次声波的叠加。反射波是规则散射点产生的次声波的相干叠加，散射波是非规则散射点产生的次声波非相干叠加，相对于地震勘探常用的反射波而言，散射波能量较弱常常被淹没在反射波中，要利用散射波成像识别非均匀地质体就需要将散射波提取出来，利用散射波与反射波走时的差异消除反射波，保留散射波进行成像，从而识别非均匀地质体。在具体实现中，可以利用ssp数据处理软件对隧道侦测数据进行处理，数据处理主要分为方向滤波、速度扫描和地质体的偏移成像三个环节，其中成像环节是在方向滤波和速度扫描的基础上，利用所有激震和接受点的记录数据，依据散射波走时进行合成孔径偏移成像。地质体的偏移成像环节充分利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道溶洞的检测方法，其特征在于，包括：接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据；利用数据成像原理，将所述隧道侦测数据转换成地震散射波图；根据所述地震散射波图中波速分布规律，确定出溶洞的位置坐标，并构建溶洞平面分布图；利用BIM模型，将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型，并展示所述溶洞空间分布模型。

【技术特征摘要】
1.一种隧道溶洞的检测方法，其特征在于，包括：接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据；利用数据成像原理，将所述隧道侦测数据转换成地震散射波图；根据所述地震散射波图中波速分布规律，确定出溶洞的位置坐标，并构建溶洞平面分布图；利用BIM模型，将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型，并展示所述溶洞空间分布模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型之后还包括：根据所述溶洞的位置坐标，计算所述溶洞在所述溶洞空间分布模型中的体积值；判断所述体积值是否大于或等于预设值；若是，则对所述溶洞设置大中型溶洞标识；若否，则对所述溶洞设置小型溶洞标识。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述对所述溶洞设置大中型溶洞标识之后还包括：利用BIM模型以及预先设定的施工方案，将设置有大中型溶洞标识的目标溶洞进行4D可视化展示。4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，在将所述溶洞平面分布图转换成溶洞空间分布模型之后还包括：将所述溶洞空间分布模型存储至预先设定的存储空间。5.一种隧道溶洞的检测装置，其特征在于，包括接收单元、转换单元、确定单元和构建单元；所述接收单元，用于接收SSP信号采集器采集的隧道侦测数据；所述转换单元，用于利用数据成像原理，将所述隧道侦测数据转换成地震散射波图；所述确定单元，用于根据所述地震散射波图中波速分布规律，确定出溶洞的位置坐标，并构...

【专利技术属性】
技术研发人员：支小刚，何兵，林闪宇，段宗哲，阮江平，
申请(专利权)人：上海宝冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31