一种相变潜热含冰率确定方法及相关设备技术

本发明专利技术公开了一种相变潜热含冰率确定方法及相关设备。该方法包括：获取目标区域的历史地质条件信息，其中，历史地质条件信息包括历史环境信息和岩土组分信息，历史环境信息包括历史温度信息和历史压力信息；获取待测试样对应的孔隙特性和响应振动波，其中，待测试样是基于岩土组分信息和历史环境信息制备的；获取目标区域的爆破振动测量数据；基于孔隙特性、响应振动波和爆破振动测量数据确定目标区域的相变潜热含冰率。通过本方法可以结合实验室数据和实地测量数据准确地表征目标区域实际的相变潜热含水率，能够有效地指导高寒地区的隧道开采，提升隧道开采的安全性。提升隧道开采的安全性。提升隧道开采的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种相变潜热含冰率确定方法及相关设备


[0001]本说明书涉及隧道工程领域，更具体地说，本专利技术涉及一种相变潜热含冰率确定方法及相关设备。

技术介绍

[0002]寒区隧道在施工的过程中可能会出现冻融现象反复出现的情况，而冻融现象会对岩土的力学性能产生很大的影响，从而为寒区隧道施工带来困难，如何确定相变过程中寒冰率成为提高寒区隧道施工安全性的重要问题。而现有寒冰率确定方法仅应用于实验室研究阶段，并没有一种可靠的方式能够用于工程实践的过程中。

技术实现思路

[0003]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0004]为了提出一种能够用于工程中的相变潜热含冰率确定方法，第一方面，本专利技术提出一种相变潜热含冰率确定方法，上述方法包括：
[0005]获取目标区域的历史地质条件信息，其中，上述历史地质条件信息包括历史环境信息和岩土组分信息，上述历史环境信息包括历史温度信息和历史压力信息；
[0006]获取待测试样对应的孔隙特性和响应振动波，其中，上述待测试样是基于上述岩土组分信息和上述历史环境信息制备的；
[0007]获取上述目标区域的爆破振动测量数据；
[0008]基于上述孔隙特性、上述响应振动波和上述爆破振动测量数据确定上述目标区域的相变潜热含冰率。
[0009]可选的，上述方法还包括：
[0010]基于上述岩土组分信息和上述历史环境信息进行预设次数的冻融操作以制备上述待测试样。
[0011]可选的，上述预设次数是基于目标区域的地质年代特征确定的。
[0012]可选的，获取待测试样对应的孔隙特性和振动特性，包括：
[0013]基于核磁共振法获取待测试样的共振频谱；
[0014]计算上述共振频谱的面积以确定上述孔隙特征；
[0015]向上述待测试样发送预设激发振动波以生成响应振动波，其中，上述预设激发振动波是根据上述爆破振动测量数据的激发源频谱特性确定的。
[0016]可选的，上述基于上述孔隙特性、上述响应振动波和上述爆破振动测量数据确定上述目标区域的相变潜热含冰率，包括：
[0017]根据上述孔隙特征获取待测试样的相变潜热含冰率；
[0018]基于上述响应振动波和上述爆破振动测量数据确定振动匹配度；
[0019]基于上述振动匹配度和待测试样的相变潜热含冰率确定目标区域的相变潜热含冰率。
[0020]可选的，上述基于上述响应振动波和上述爆破振动测量数据确定振动匹配度包括：
[0021]根据上述响应振动波获取第一频谱信息；
[0022]根据上述爆破振动测量数据获取第二频谱信息；
[0023]通过meta软件对上述第一频谱信息和上述第二频谱信息进行匹配度分析以获取上述振动匹配度。
[0024]可选的，上述方法还包括：
[0025]基于响应振动波的波峰和波谷生成第一包络线信息；
[0026]基于上述第一包络线信息获取上述第一频谱信息；
[0027]和/或，
[0028]基于爆破振动测量数据的波峰和波谷生成第二包络线信息；
[0029]基于上述第二包络线信息获取上述第二频谱信息。
[0030]第二方面，本专利技术还提出一种相变潜热含冰率确定装置，包括：
[0031]第一获取单元，用于获取目标区域的历史地质条件信息，其中，上述历史地质条件信息包括历史环境信息和岩土组分信息，上述历史环境信息包括历史温度信息和历史压力信息；
[0032]第二获取单元，用于获取待测试样对应的孔隙特性和响应振动波，其中，上述待测试样是基于上述岩土组分信息和上述历史环境信息制备的；
[0033]第三获取单元，用于获取上述目标区域的爆破振动测量数据；
[0034]确定单元，用于基于上述孔隙特性、上述响应振动波和上述爆破振动测量数据确定上述目标区域的相变潜热含冰率。
[0035]第三方面，一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述的第一方面任一项的相变潜热含冰率确定方法的步骤。
[0036]第四方面，本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现第一方面上述任一项的相变潜热含冰率确定方法。
[0037]综上，本申请实施例的相变潜热含冰率确定方法包括：获取目标区域的历史地质条件信息，其中，历史地质条件信息包括历史环境信息和岩土组分信息，历史环境信息包括历史温度信息和历史压力信息；获取待测试样对应的孔隙特性和响应振动波，其中，待测试样是基于岩土组分信息和历史环境信息制备的；获取目标区域的爆破振动测量数据；基于孔隙特性、响应振动波和爆破振动测量数据确定目标区域的相变潜热含冰率。本申请实施例提供的变潜热含冰率确定方法，通过实际测量的目标区域的历史地质条件信息制备待测试样，获取待测试样在不同压力条件和温度条件下的孔隙特征和响应振动波，通过比较勘探或者爆破工作中测量到的目标区域的包皮振动测量数据和响应振动波的相似度，选取相似度最大的时响应振动波对应的孔隙特征计算的相变潜热寒冰率来表征目标区域岩土实际的相变潜热寒冰率。通过本方法可以结合实验室数据和实地测量数据准确地表征目标区域实际的相变潜热含水率，能够有效地指导高寒地区的隧道开采，提升隧道开采的安全性。
[0038]本专利技术的相变潜热含冰率确定方法，本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0039]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0040]图1为本申请实施例提供的一种相变潜热含冰率确定方法流程示意图；
[0041]图2为本申请实施例提供的一种频谱包络线示意图；
[0042]图3为本申请实施例提供的一种相变潜热含冰率确定装置结构示意图；
[0043]图4为本申请实施例提供的一种相变潜热含冰率确定电子设备结构示意图。
具体实施方式
[0044]本申请实施例提供的变潜热含冰率确定方法，通过实际测量的目标区域的历史地质条件信息制备待测试样，获取待测试样在不同压力条件和温度条件下的孔隙特征和响应振动波，通过比较勘探或者爆破工作中测量到的目标区域的包皮振动测量数据和响应振动波的相似度，选取相似度最大的时响应振动波对应的孔隙特征计算的相变潜热寒冰率来表征目标区域岩土实际的相变潜热寒冰率。通过本方法可以结合实验室数据和实地测量数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变潜热含冰率确定方法，其特征在于，包括：获取目标区域的历史地质条件信息，其中，所述历史地质条件信息包括历史环境信息和岩土组分信息，所述历史环境信息包括历史温度信息和历史压力信息；获取待测试样对应的孔隙特性和响应振动波，其中，所述待测试样是基于所述岩土组分信息和所述历史环境信息制备的；获取所述目标区域的爆破振动测量数据；基于所述孔隙特性、所述响应振动波和所述爆破振动测量数据确定所述目标区域的相变潜热含冰率。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述岩土组分信息和所述历史环境信息进行预设次数的冻融操作以制备所述待测试样。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设次数是基于目标区域的地质年代特征确定的。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取待测试样对应的孔隙特性和振动特性，包括：基于核磁共振法获取待测试样的共振频谱；计算所述共振频谱的面积以确定所述孔隙特征；向所述待测试样发送预设激发振动波以生成响应振动波，其中，所述预设激发振动波是根据所述爆破振动测量数据的激发源频谱特性确定的。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述孔隙特性、所述响应振动波和所述爆破振动测量数据确定所述目标区域的相变潜热含冰率，包括：根据所述孔隙特征获取待测试样的相变潜热含冰率；基于所述响应振动波和所述爆破振动测量数据确定振动匹配度；基于所述振动匹配度和待测试样的相变潜热含冰率确定目标区域的相变潜热含冰率。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述响应振动波和所述爆破振动测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪伟，高军，王学营，林晓，罗红明，谢春磊，乔文庭，刘振正，赵鑫，薛惠玲，马鸣谷，张远征，纪常永，张治强，董艳颖，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：