一种隧道综合超前地质预报智能预警系统及其实施方法技术方案

本发明专利技术涉及隧道地质探测领域，具体涉及一种隧道综合超前地质预报智能预警系统及其实施方法，一方面在施工过程中能够随开挖进度主动向现场实时推送不良地质风险信息及预防措施，可加强现场对超前地质预报成果的应用，对降低因不良地质体地质风险引起的地质灾害发生几率具有重要意义；另一方面向预报管理人员提前自动推送预报任务，有利于根据现场实际情况及时实施对应的预报方法，可加强综合超前地质预报的流程管理，现场人员实时向预报人员反馈现场实际开挖信息，可将预报结果与实际开挖所揭示的地质情况进行对比分析，有利于不断及时总结经验教训，指导和改进超前地质预报工作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道综合超前地质预报智能预警系统及其实施方法


[0001]本专利技术涉及隧道地质探测领域，具体涉及一种隧道综合超前地质预报智能预警系统及其实施方法。

技术介绍

[0002]隧道地质条件复杂，穿越岩溶发育带、断层破碎带、软弱夹层等不良地质体可能会引发隧道坍塌、涌水突泥等地质灾害，可能给施工带来极大的困难，造成重大经济损失和人员伤亡。因此，在施工前更准确地探明隧道前方地质情况，在施工时更好地运用超前地质预报结果指导施工对隧道建设意义重大。
[0003]将超前地质预报纳入施工工序，在施工前探明前方地质情况，对指导隧道施工具有重要意义。
[0004]现有技术中，在实施超前地质预报时，往往采用单一方法，往往具有局限性和多解性，准确度有限，采用综合隧道超前地质预报方法，提前发现不良地质体地质风险，对提高预报的准确度、精度和指导隧道安全施工十分有必要。
[0005]现有技术在实际施工中，往往存在现场对超前地质预报成果不重视不足的现象，现急需一种开发隧道超前地质预报智能预警系统，在施工过程中随开挖进度向现场实时推送不良地质风险信息及预防措施，对降低因不良地质体地质风险引起的地质灾害发生几率具有重要意义。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0007]本专利技术提供一种隧道综合超前地质预报智能预警系统，包括相互通信连接的项目管理模块、预报成果管理模块、地质风险自动判定模块、预警信息智能推送模块、预防措施管理模块、进度管理模块、预报任务管理模块、开挖信息反馈模块、用户管理模块和数据库。
[0008]进一步地，所述项目管理模块包括项目及隧道创建与管理、基本资料录入与管理和项目状态调整三个部分，所述项目管理模块主要用于项目数据的输入、修改和删除等操作；所述预报成果管理模块包括：设计地质资料录入及管理、掌子面地质素描录入及管理、TSP法超前地质预报成果录入及管理、地质雷达法超前地质预报成果录入及管理、其他方法超前地质预报成果录入及管理、超前地质钻探成果录入及管理和超前地质预报成果综合分析七个部分；所述预报成果管理模块用于隧道超前地质预报数据的输入、修改和删除等操作；所述地质风险自动判定模块根据每次超前地质预报成果中的不良地质因子的信息，自动对前方地质灾害风险的类型和级别自动作出相应的判断；所述预警信息智能推送模块根据地质风险的级别，自动将风险预警信息分级推送至相应层级的管理人员；所述预防措施管理模块根据风险类型及级别，自动将对应的预防措施随预警信息一并自动推送至相应层级的管理人员；所述进度管理模块包括人工录入进度信息和自动获取进度信息两个部分；所述预报任务管理模块包括常规预报任务提醒、不良地质综合预报任务流程提醒两个部
分；所述开挖信息反馈模块，可以自动将现场开挖实际地质信息推送给相应的超前地质预报管理人员；所述用户管理模块包括用户登录、用户权限管理和用户信息修改三个部分；所述数据库包括项目数据、预报成果数据、地质风险信息数据、预警信息数据、进度信息数据、预报任务数据、预防措施数据、信息反馈数据和用户数据九个部分。
[0009]进一步地，一种综合超前地质预报方法，包括地质调查法、TSP法、地质雷达法和超前地质钻探法。
[0010]进一步地，一种综合超前地质预报方法的实施方法，包括以下步骤：
[0011]S1：实施地质调查法：结合隧道设计资料、前期勘察资料、现场补充地质调查，分析隧道开挖过程中可能出现的重大不良地质体，确定预报的重点地段；
[0012]S2：实施TSP法：在隧道全程实施地震波探测法，每次预报距离为100～150m；
[0013]S3：实施地质雷达法：根据地震波探测法的预报结果，结合隧道实际开挖地质情况，在重点区域地质提前实施地质雷达法，每次预报距离为10～30m；
[0014]S4：实施超前地质钻探：根据地质雷达法的预报结果，结合隧道实际开挖地质情况，在可能存在重大不良地质体地段实施超前地质钻探法，进一步确定前方地质情况。
[0015]进一步地，一种隧道综合超前地质预报智能预警系统的实现方法，包括如下步骤：
[0016]N1：启动所述项目管理模块，创建项目及隧道，填入项目及隧道基本信息；
[0017]N2：启动所述用户管理模块，增添用户，设置系统管理员、预报成果接收人、预警信息接收人、预报任务接收人等系统相关角色及权限；
[0018]N3：实施综合超前地质预报方法，启动所述预报成果管理模块，包括如下步骤：
[0019]N31：搜集隧道设计资料、前期勘察资料，按界面要求录入设计地质信息，系统将设计地质信息按桩号保存于数据库中；
[0020]N32：进行现场踏勘，进行掌子面地质素描，按界面要求录入掌子面地质素描信息，系统将掌子面地质素描信息按桩号保存于数据库中；
[0021]N33：实施TSP法，按界面要求录入TSP法预报结果，系统将TSP法预报结果按桩号保存于数据库中；
[0022]N34：实施地质雷达法，按界面要求录入地质雷达法预报结果，系统将地质雷达法预报结果按桩号保存于数据库中；
[0023]N35：实施超前地质钻探法，按界面要求录入超前地质钻探结果，系统将超前地质钻探结果按桩号保存于数据库中；
[0024]N4：当预报数据中包含不良地质时，启动所述地质风险自动判定模块，系统设置隧道坍塌、涌水突泥两类不良地质风险，每类风险设置Ⅰ级(极高度)、Ⅱ级(高度)、Ⅲ级(中度)和Ⅳ级(低度)四个级别，当不良地质体信息录入时，系统将自动判定不良地质风险类型及级别，将不良地质风险信息按桩号保存于数据库中；
[0025]N5：当不良地质风险类型及级别确定时，启动所述预警信息智能推送模块及预防措施管理模块；系统按照风险级别分别设置相应的预警信息接收人员，系统按照风险类别及级别分别设置相应的预防措施，当不良地质风险类型及级别确定时，系统自动生成包含桩号、不良地质体名称、风险信息、预报结果和预防措施的预警信息，将结合所述进度管理模块在到达不良地质桩号前推送至相应级别的管理人员，将不良地质风险预警信息按桩号保存于数据库中；
[0026]N6：启动所述进度管理模块，在人工进度填报界面按界面要求录入进度信息，或从安装自动进度装置中直接读取进度信息，系统将进度信息保存于数据库中；
[0027]N7：当综合预报方法中第一种方法成果提交时，或上一级别的预报方法中不良地质风险数据生产时，启动所述预报任务管理模块；当综合预报方法第一种方法成果提交时，系统自动生成该方法下的下一次预报任务，并在指定桩号前自动将预报任务消息发送至相应的预报管理人员；系统中将超前地质预报方法分成四个级别，其中：地质调查法为Ⅳ级、TSP法为Ⅲ级、地质雷达法及其他物探方法为Ⅱ级和超前地质钻探法Ⅰ级，当低级别的预报方法中不良地质风险数据生产时，系统自动生成高一等级的预报任务，结合所述进度管理模块在指定桩号前自动将预报任务消息发送至相应的预报管理人员，将预报任务信息按桩号保存于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道综合超前地质预报智能预警系统，其特征在于，包括相互通信连接的项目管理模块、预报成果管理模块、地质风险自动判定模块、预警信息智能推送模块、预防措施管理模块、进度管理模块、预报任务管理模块、开挖信息反馈模块、用户管理模块和数据库。2.根据权利要求1所述的一种隧道综合超前地质预报智能预警系统，其特征在于：所述项目管理模块包括项目及隧道创建与管理、基本资料录入与管理和项目状态调整三个部分，所述项目管理模块主要用于项目数据的输入、修改和删除等操作；所述预报成果管理模块包括：设计地质资料录入及管理、掌子面地质素描录入及管理、TSP法超前地质预报成果录入及管理、地质雷达法超前地质预报成果录入及管理、其他方法超前地质预报成果录入及管理、超前地质钻探成果录入及管理和超前地质预报成果综合分析七个部分，所述预报成果管理模块用于隧道超前地质预报数据的输入、修改和删除等操作；所述地质风险自动判定模块根据每次超前地质预报成果中的不良地质因子的信息，自动对前方地质灾害风险的类型和级别自动作出相应的判断；所述预警信息智能推送模块根据地质风险的级别，自动将风险预警信息分级推送至相应层级的管理人员；所述预防措施管理模块根据风险类型及级别，自动将对应的预防措施随预警信息一并自动推送至相应层级的管理人员；所述进度管理模块包括人工录入进度信息和自动获取进度信息两个部分；所述预报任务管理模块包括常规预报任务提醒、不良地质综合预报任务流程提醒两个部分；所述开挖信息反馈模块，可以自动将现场开挖实际地质信息推送给相应的超前地质预报管理人员；所述用户管理模块包括用户登录、用户权限管理和用户信息修改三个部分；所述数据库包括项目数据、预报成果数据、地质风险信息数据、预警信息数据、进度信息数据、预报任务数据、预防措施数据、信息反馈数据和用户数据九个部分。3.一种适用于权利要求2所述的综合超前地质预报方法，其特征在于，包括地质调查法、TSP法、地质雷达法和超前地质钻探法。4.根据权利要求3所述的综合超前地质预报方法的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：实施地质调查法：结合隧道设计资料、前期勘察资料、现场补充地质调查，分析隧道开挖过程中可能出现的重大不良地质体，确定预报的重点地段；S2：实施TSP法：在隧道全程实施地震波探测法，每次预报距离为100～150m；S3：实施地质雷达法：根据地震波探测法的预报结果，结合隧道实际开挖地质情况，在重点区域地质提前实施地质雷达法，每次预报距离为10～30m；S4：实施超前地质钻探：根据地质雷达法的预报结果，结合隧道实际开挖地质情况，在可能存在重大不良地质体地段实施超前地质钻探法，进一步确定前方地质情况。5.一种适用于权利要求3所述的隧道综合超前地质预报智能预警系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：N1：启动所述项目管理模块，创建项目及隧道，填入项目及隧道基本信息；
N2：启动所述用户管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，李家宏，蒋欢，戚昕，马俊超，苟志文，徐鹏轩，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：