一种隧道超前地质预报方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道超前地质预报方法及系统，包括以下步骤：设置若干原始地质勘探点；基于每个原始地质勘探点生成的平面坐标、三维空间坐标及测点反射系数，生成曲面地质等势面；基于曲面地质等势面，根据测点反射系数的基准值，生成用于隧道超前地质预报的地址预报临界面；本发明专利技术针对隧道地质超前预报，根据BIM模型和三插空间值算法，通过栅格密度值、反射系数、曲面模型等值进行三维空间插值拟合，并通过Web端轻量化设计，最终实现了Web端轻量化展示，为隧道工程的设计、勘察以及施工人员高效协同工作提供了技术支撑。高效协同工作提供了技术支撑。高效协同工作提供了技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道超前地质预报方法及系统


[0001]本专利技术涉及隧道超前地质预报
，尤其涉及一种隧道超前地质预报方法及系统。

技术介绍

[0002]超前地质预报或隧道超前地质预报是在隧道开挖时，对掌子面前方及其周边（铁路、公路、水利等隧道）的围岩与地层情况做出超前预报。地质超前预报对工程建设十分重要，是保障工程顺利施工的前提，更是保障施工人员生命财产的重要手段。但目前地质超前预报还是以人工钻探、电法实验等传统手段为主，效率低、差错率高等问题突出，严重影响工程进度和施工质量，因此，急需一种隧道超前地质预报方法及系统，用于解决隧道地质超前预报中存在的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决隧道地质超前预报中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种隧道超前地质预报方法及系统，根据三维空间插值算法和现有二维钻孔底层数据，建立三维地质分层模型，再现地质空间属性，使复杂地质三维可视化，更加便于设计、勘察、施工人员高效协同工作。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种隧道超前地质预报方法，包括以下步骤：设置若干原始地质勘探点；基于每个原始地质勘探点生成的平面坐标、三维空间坐标及测点反射系数，生成曲面地质等势面；基于曲面地质等势面，根据测点反射系数的基准值，生成用于隧道超前地质预报的地址预报临界面。
[0005]优选地，在设置若干原始地质勘探点的过程中，采集每个原始地址勘探点的钻探数据；根据钻探数据之间的数据关系，进行二维划分地层界限，并获取隐伏断层、碎裂带、地下洞穴、水层分步以及测算确定围岩速度后，获取平面坐标、三维空间坐标、测点反射系数。
[0006]优选地，在生成曲面地质等势面的过程中，根据平面坐标、三维空间坐标及测点反射系数，获取拓展离散数据点位，并依据测点反射系数，构建用于生成曲面地质等势面的BIM三维建模原始数据集。
[0007]优选地，在生成曲面地质等势面的过程中，通过调用BIM三维建模原始数据集，进行三维空间差值拟合，构建曲面地质等势面。
[0008]优选地，在进行三维空间差值拟合的过程中，基于BIM三维建模原始数据集，获取栅格密度值、反射系数、曲面模型等值，进行三维空间差值拟合。
[0009]优选地，在生成地址预报临界面的过程中，基于基准值，预设地质预报临界值，根据曲面地质等势面，生成地址预报临界面。
[0010]优选地，在生成地址预报临界面的过程后，根据地址预报临界面，构建超前地质预报体三维模型，并进行Web端3D轻量化展示。
[0011]优选地，在进行Web端3D轻量化展示的过程中，获取超前地质预报体三维模型的矢量数据对应的矢量坐标点，生成用于表征隧道挖掘的工程数据标签后，将具有工程数据标签的超前地质预报体三维模型进行Web端3D轻量化展示。
[0012]优选地，在进行Web端3D轻量化展示的过程中，根据地址预报临界面的数据类型进行分层压缩存储，并设置多线程分步查询策略；根据分层压缩存储的数据优先级，通过多线程分步查询策略，对具有工程数据标签的超前地质预报体三维模型进行加载，完成Web端3D轻量化展示。
[0013]本专利技术公开了一种隧道超前地质预报系统，包括：数据采集模块，用于通过设置若干原始地质勘探点，获取每个原始地质勘探点的勘探数据；曲面地质等势面生成模块，用于根据勘探数据，生成的平面坐标、三维空间坐标及测点反射系数，生成曲面地质等势面；显示模块，用于基于曲面地质等势面，根据测点反射系数的基准值，生成用于隧道超前地质预报的地址预报临界面。
[0014]本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术针对隧道地质超前预报，根据BIM模型和三插空间值算法，通过栅格密度值、反射系数、曲面模型等值进行三维空间插值拟合，并通过Web端轻量化设计，最终实现了Web端轻量化展示，为隧道工程的设计、勘察以及施工人员高效协同工作提供了技术支撑。
附图说明
[0015]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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例所述的工作步骤流程图。
[0017]图2为本专利技术实施例所述的地质属性模型形成过程示意图；图3为本专利技术所述的方法流程图。
具体实施方式
[0018]下为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的
所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]如图1
‑
3所示，本专利技术提供了一种隧道超前地质预报方法，包括以下步骤：设置若干原始地质勘探点；基于每个原始地质勘探点生成的平面坐标、三维空间坐标及测点反射系数，生成曲面地质等势面；基于曲面地质等势面，根据测点反射系数的基准值，生成用于隧道超前地质预报的地址预报临界面。
[0020]进一步优选地，在设置若干原始地质勘探点的过程中，本专利技术通过采集每个原始地址勘探点的钻探数据；根据钻探数据之间的数据关系，进行二维划分地层界限，并获取隐伏断层、碎裂带、地下洞穴、水层分步以及测算确定围岩速度后，获取平面坐标、三维空间坐标、测点反射系数。
[0021]本专利技术在获取钻探数据时，根据第一时间戳获取第一钻探数据，以及根据第二时间戳获取第二钻探数据；根据第一钻探数据之间的第一数据关系，进行平面坐标、三维空间坐标、测点反射系数的生成；基于第二钻探数据，通过第一数据关系，生成平面坐标、三维空间坐标、测点反射系数，与第一钻探数据生成的相关数据进行比较，判断第一数据关系是否适用于第二时间戳对应的第二钻探数据，上述过程用于通过对不同时段数据进行分析，进而确定针对钻探数据的数据关系，进而在平面坐标、三维空间坐标以及测点反射系数的获取中，给出适用的数据关系标准。
[0022]第一时间戳、第二时间戳可以分别代表隧道开掘前的时间，也可以代表隧道开掘后的时间，当两个时间戳为具有相同含义的时间时，第一时间戳和第二时间戳用于对数据关系进行验证并更新，当两个时间戳为具有不同含义的时间时，第一时间戳和第二时间戳用于对生成的平面坐标、三维空间坐标、测点反射系数进行验证并替换。
[0023]进一步优选地，在生成曲面地质等势面的过程中，本专利技术根据平面坐标、三维空间坐标及测点反射系数，获取拓展离散数据点位，并依据测点反射系数，构建用于生成曲面地质等势面的BIM三维建模原始数据集，并通过调用BIM三维建模原始数据集，进行三维空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道超前地质预报方法，其特征在于，包括以下步骤：设置若干原始地质勘探点；基于每个所述原始地质勘探点生成的平面坐标、三维空间坐标及测点反射系数，生成曲面地质等势面；基于所述曲面地质等势面，根据所述测点反射系数的基准值，生成用于隧道超前地质预报的地址预报临界面。2.根据权利要求1所述一种隧道超前地质预报方法，其特征在于：在设置若干原始地质勘探点的过程中，采集每个所述原始地址勘探点的钻探数据；根据所述钻探数据之间的数据关系，进行二维划分地层界限，并获取隐伏断层、碎裂带、地下洞穴、水层分步以及测算确定围岩速度后，获取所述平面坐标、所述三维空间坐标、所述测点反射系数。3.根据权利要求2所述一种隧道超前地质预报方法，其特征在于：在生成曲面地质等势面的过程中，根据所述平面坐标、所述三维空间坐标及所述测点反射系数，获取拓展离散数据点位，并依据所述测点反射系数，构建用于生成所述曲面地质等势面的BIM三维建模原始数据集。4.根据权利要求3所述一种隧道超前地质预报方法，其特征在于：在生成曲面地质等势面的过程中，通过调用所述BIM三维建模原始数据集，进行三维空间差值拟合，构建所述曲面地质等势面。5.根据权利要求4所述一种隧道超前地质预报方法，其特征在于：在进行三维空间差值拟合的过程中，基于所述BIM三维建模原始数据集，获取栅格密度值、反射系数、曲面模型等值，进行所述三维空间差值拟合。6.根据权利要求5所述一种隧道超前地质预报方法，其特征在于：在生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建超，郑飞，庄皓明，常露，郑昌业，潘明轩，
申请(专利权)人：海南省水利水电勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：