一种隧道三维超前地质预报方法及系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开一种隧道三维超前地质预报方法及系统，涉及隧道超前地质预报技术领域，便于实现预报信息的可视化。隧道三维超前地质预报方法，包括：获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息；根据所述三维地貌地理信息，建立隧道立体模型；获取所述隧道所在地理区域的地质构造及围岩类别数据，在所述隧道立体模型中的相应位置，绘制并模拟显示与所述地质构造及围岩类别数据相对应的地质构造和围岩类别图像；获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像。本发明专利技术适用于铁路隧道的开挖施工。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道三维超前地质预报方法及系统
本专利技术涉及隧道超前地质预报
，尤其涉及一种隧道三维超前地质预报方法及系统。
技术介绍
铁路隧道工程建设中的不安全因素及危险源众多，涉及面广，各因素交叉，层次复杂，对其监管不力往往导致安全事故的发生，造成重大的经济损失和负面的社会影响。在铁路隧道建设施工过程中，对不良地质体进行有效地分析和监测，认清关键的灾害要素，构建综合超前地质预报体系，从而提高对不良地质体预报的准确度，达到减少或降低施工期安全事故的目的。在科技日益发达的今天，要提高铁路隧道建设质量，保证隧道施工、运营安全，必须实时准确掌握隧道工程地质信息。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种隧道三维超前地质预报方法及系统，便于实现预报信息的可视化。第一方面，本专利技术实施例提供一种隧道三维超前地质预报方法，包括：确定隧道所在地理区域；获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息；根据所述三维地貌地理信息，建立隧道立体模型，所述隧道立体模型具有模拟的三维地貌及位于三维地貌下方的地层体；获取所述隧道所在地理区域的地质构造及围岩类别数据，在所述隧道立体模型中的相应位置，绘制并模拟显示与所述地质构造及围岩类别数据相对应的地质构造和围岩类别图像；获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息，包括：获取无人机或卫星拍摄的隧道所在地理区域预定范围内的地表图像；根据所述地表图像，获取所述隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，，所述三维地貌地理信息包括：地表的褶皱信息、地表的河谷大小及走向信息、地表断层信息，地表的沟道大小及走向信息、地表的斜坡信息。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像，包括：获取根据第一超前地质预报方法获得的第一超前预报数据；获取根据第二超前地质预报方法获得的第二超前预报数据；在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述第一超前预报数据相对应的第一地质特征和/或水文特征图像，以及绘制并模拟显示与所述第二超前预报数据相对应的第二地质特征和/或水文特征图像。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像，包括：获取两种以上的超前地质预报方法所分别获得的超前预报数据；根据两种以上的超前地质预报方法所分别获得的超前预报数据，确定隧道内部掌子面前方预定距离内的地质特征和/或水文特征综合预测结果；根据所述综合预测结果，在隧道内部掌子面前方预定距离内绘制并显示与所述综合预测结果相对应的地质特征和/或水文特征。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，在根据所述综合预测结果，在隧道内部掌子面前方预定距离内绘制并显示与所述综合预测结果相对应的地质特征和/或水文特征之后，所述方法还包括：获取隧道现场实际开挖数据；根据所述实际开挖数据，确定所述隧道掌子面的实际地质特征和/或水文特征；根据所述隧道掌子面的实际地质特征和/或水文特征，确定所述两种以上的超前地质预报方法的置信度；根据两种以上的超前地质预报方法的置信度，调整所述隧道前方下一超前预报区域的地质超前预报策略。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述的隧道三维超前地质预报方法，还包括：采用第一色系，显示第一地质特征和/或水文特征图像，采用第二色系显示第二地质特征和/或水文特征图像。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，在根据所述综合预测结果，在隧道内部掌子面前方预定距离内绘制并显示与所述综合预测结果相对应的地质特征和/或水文特征之后，所述方法还包括：接收显示隧道掌子面前方指定位置处的预报图像显示指令；显示隧道掌子面前方指定位置处的地质特征和/或水文特征图像。第二方面，本专利技术实施例还提供一种隧道三维超前地质预报系统，包括：地理区域获取模块，用于确定隧道所在地理区域；地貌信息获取模块，用于获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息；模型建立模块，用于根据所述三维地貌地理信息，建立隧道立体模型，所述隧道立体模型具有模拟的三维地貌及位于三维地貌下方的地层体；获取所述隧道所在地理区域的地质构造及围岩类别数据，在所述隧道立体模型中的相应位置，绘制并模拟显示与所述地质构造及围岩类别数据相对应的地质构造和围岩类别图像；获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述的隧道三维超前地质预报系统，还包括：超前预报策略调整模块，用于获取隧道现场实际开挖数据；根据所述实际开挖数据，确定所述隧道掌子面的实际地质特征和/或水文特征；根据所述隧道掌子面的实际地质特征和/或水文特征，确定所述两种以上的超前地质预报方法的置信度；根据两种以上的超前地质预报方法的置信度，调整所述隧道前方下一超前预报区域的地质超前预报策略。本专利技术实施例提供的一种隧道三维超前地质预报方法及系统，确定隧道所在地理区域之后，获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息，根据所述三维地貌地理信息，建立隧道立体模型，所述隧道立体模型具有模拟的三维地貌及位于三维地貌下方的地层体。获取所述隧道所在地理区域的地质构造及围岩类别数据，在所述隧道立体模型中的相应位置，绘制并模拟显示与所述地质构造及围岩类别数据相对应的地质构造和围岩类别图像，获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像，这样，可将预报数据相对应的地质特征和/或水文特征以图像的方式直接显示在隧道立体模型中，实现了预报信息的可视化，以便直观地观察到掌子面前方预定距离内可能存在的潜在的地质危害。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。图1为本专利技术一实施例隧道三维超前地质预报方法的流程示意图；图2为本专利技术另一实施例隧道三维超前地质预报方法的部分流程示意图；图3为本专利技术又一实施例隧道三维超前地质预报方法的部分流程示意图；图4为本专利技术另一实施例隧道三维超前地质预报方法的流程示意图；图5为本专利技术的一实施例隧道三维超前地质预报系统的框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道三维超前地质预报方法，其特征在于，包括：/n确定隧道所在地理区域；/n获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息；/n根据所述三维地貌地理信息，建立隧道立体模型，所述隧道立体模型具有模拟的三维地貌及位于三维地貌下方的地层体；/n获取所述隧道所在地理区域的地质构造及围岩类别数据，在所述隧道立体模型中的相应位置，绘制并模拟显示与所述地质构造及围岩类别数据相对应的地质构造和围岩类别图像；/n获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道三维超前地质预报方法，其特征在于，包括：
确定隧道所在地理区域；
获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息；
根据所述三维地貌地理信息，建立隧道立体模型，所述隧道立体模型具有模拟的三维地貌及位于三维地貌下方的地层体；
获取所述隧道所在地理区域的地质构造及围岩类别数据，在所述隧道立体模型中的相应位置，绘制并模拟显示与所述地质构造及围岩类别数据相对应的地质构造和围岩类别图像；
获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像。


2.根据权利要求1所述的隧道三维超前地质预报方法，其特征在于，所述获取隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息，包括：
获取无人机或卫星拍摄的隧道所在地理区域预定范围内的地表图像；
根据所述地表图像，获取所述隧道所在地理区域预定范围内的三维地貌地理信息。


3.根据权利要求2所述的隧道三维超前地质预报方法，其特征在于，所述三维地貌地理信息包括：地表的褶皱信息、地表的河谷大小及走向信息、地表断层信息，地表的沟道大小及走向信息、地表的斜坡信息。


4.根据权利要求2所述的隧道三维超前地质预报方法，其特征在于，所述获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像，包括：
获取根据第一超前地质预报方法获得的第一超前预报数据；
获取根据第二超前地质预报方法获得的第二超前预报数据；
在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述第一超前预报数据相对应的第一地质特征和/或水文特征图像，以及绘制并模拟显示与所述第二超前预报数据相对应的第二地质特征和/或水文特征图像。


5.根据权利要求2所述的隧道三维超前地质预报方法，其特征在于，所述获取所述隧道的超前预报数据，根据所述超前预报数据，在所述隧道立体模型中，绘制并模拟显示与所述超前预报数据相对应的地质特征和/或水文特征图像，包括：
获取两种以上的超前地质预报方法所分别获得的超前预报数据；
根据两种以上的超前地质预报方法所分别获得的超前预报数据，确定隧道内部掌子面前方预定距离内的地质特征和/或水文特征综合预测结果；
根据所述综合预测结果，在隧道内部掌子面前方预定距离内绘制并显示与所述综合预测结果相对应的地...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓，高军，蔡荣喜，周建刚，王伟，杨立云，项小珍，吴德兴，贾超，谭发刚，杨文龙，刘素云，陈拥军，
申请(专利权)人：高军，
类型：发明
国别省市：北京;11