【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地球物理隧道勘察，特别是一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法及装置。
技术介绍
1、近年来我国西南片区的铁路建设飞速发展，然而多处线路处于艰险复杂山区，常常需要在复杂构造的地区进行隧道开挖，隧道施工初期的勘查显得格外重要。对隧道四周的岩层富水性评价的准确程度要求更高，隧道四周的岩层富水性评价的不准确将会为施工带来极大的风险。
2、隧道施工初期的勘查阶段，隧道四周的岩层富水性的确定则依据航空电磁法、地面大地电磁法、地质雷达法、综合测井法以及钻探等资料。钻探以及综合测井可对隧道四周的岩层富水性做准确的判定，但只对钻孔范围内的地质情况有清晰的判定，在钻孔数量较少时，无法做到以点到面。目前，航空电磁法、地面大地电磁法等物探数据结果无法直接进行岩层的富水性评价，仅靠丰富经验的专家来进行岩层的富水性评价，而运用这些方进行岩层的富水性评价也对主要因素依赖较强，并且准确率较低。因此针对上述问题，该方法结合钻探以及空地井综合物探资料对岩层的富水性进行智能评价。提高对复杂构造影响的山区隧道四周岩层的富水性评价，减小复杂山区铁路隧道因周围岩层含水较高而导致隧道坍塌的问题等。目前，公开号为cn16050877a，公开日为2023年05月02日的中国专利公开了一种金属矿山含水层富水性评价方法和评价系统，包括：(1)选取与金属矿山含水层富水性相关的评价指标并构建评价指标体系；(2)采用模糊层次分析法确定评价指标的主观权重以及采用熵权法确定评价指标的客观权重；(3)采用博弈论法确定评价指标的综合权重；(4)采用topsis方法
3、但在工程项目中，隧道四周岩层的富水性评价不准确会极大影响隧道施工及隧道建成使用期间的安全带来极大安全风险。现有技术主要存在以下几点缺陷：1、对隧道四周岩层的富水性评价方式较为单一，采用大地电磁电阻率进行富水性评价；2、另外现有专利未采用改进的熵权法对客观权重进行计算，无法保证指标熵在趋近于1时引起权重的骤然变化。
4、因此，如今需要一种减小主观因素依赖、准确率更高的基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的对主观因素依赖较强、准确率较低的问题，提供一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法及装置。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，包括以下步骤：
4、a、获取待评价区域的富水性评价数据，并对所述富水性评价数据进行标准化归一处理，生成评价指标数据；
5、b、将所述富水性评价数据导入预构筑的富水性预测评价模型；
6、c、输出所述待评价区域的富水性评价结果；
7、所述富水性预测评价模型的构筑包括以下步骤：
8、s1：获取富水性评价数据，并对所述富水性评价数据进行标准归一化处理，生成评价指标数据；
9、s2：通过改进熵权法以及改进层次分析法确定所述评价指标数据的综合权重；
10、s3：根据所述评价指标数据以及对应的所述综合权重构建富水性预测评价模型。
11、作为本专利技术的优选方案，所述富水性评价数据包括航空物探数据、地面大地电磁数据、地质雷达数据综合测井数据以及钻探数据。
12、作为本专利技术的优选方案，所述评价指标数据包括对正指数指标以及对负指数指标；
13、所述对正指数指标包括：含水层有效厚度、岩层的岩性系数、航空电磁法电阻率、大地电磁法电阻率以及雷达波波速；
14、所述对负指数指标包括：裂缝的发育程度以及单位涌水量。
15、作为本专利技术的优选方案，所述评价指标数据的标准归一化包括以下步骤：
16、s11：对所述富水性评价数据进行标准化处理得到判断矩阵a，
17、
18、所述对正指数指标的标准化计算式为：
19、
20、所述对负指数指标的标准化计算式为：
21、
22、其中，aij为第i类第j个元素的实测数据，i为评价指标的种类序号，j为评价指标的数据序号，aimax与aimin分别为第i类评价指标的最大值与最小值，aij为该元素的标准化值；
23、s12：对所述判断矩阵a进行归一化处理得到矩阵b；所述矩阵b中元素的表达式为：
24、
25、其中，bij为第i类第j个元素的归一化值，n为评价指标的类别数量。
26、作为本专利技术的优选方案，所述s2包括以下步骤：
27、s21：通过改进熵权法得到各个评价指标的客观权重；
28、s22：通过改进层次分析法得到各个评价指标的主观权重；
29、s23：通过距离函数确定各个评价指标的综合权重。
30、作为本专利技术的优选方案，所述s21中所述客观权重的计算式为：
31、
32、
33、其中，i为评价指标的种类序号，λi为第i类评价指标的客观权重值，n为评价指标的类别数量，ei为根据评价指标的标准归一化值确定的熵值，k为信息熵的均方误差值，bij为评价指标数据中第i类第j个元素的标准归一化值，
34、作为本专利技术的优选方案，所述s22包括以下步骤：
35、s221：获取评价指标数据的标准化矩阵a，
36、aij为第i类第j个元素的标准化值；
37、s222：根据下式将所述标准化矩阵a转换为最佳传递矩阵x；
38、
39、其中，xij为第i类第j个元素的最佳传递值，n为评价指标的类别数量，k为信息熵的均方误差值；
40、s223：根据下式将所述最佳传递矩阵x转换为判读矩阵z；
41、zij＝exp(xij)，
42、其中，zij为第i类第j个元素的判读值；
43、s224：根据下式计算各个评价指标主观权重：
44、
45、其中，ωi为第i类评价指标的主观权重。
46、作为本专利技术的优选方案，所述综合权重的计算式为：
47、h＝aλ+bω，
48、且满足下式：
49、
50、其中，a和b分别为客本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述富水性评价数据包括航空物探数据、地面大地电磁数据、地质雷达数据综合测井数据以及钻探数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述评价指标数据包括对正指数指标以及对负指数指标；
4.根据权利要求3所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述评价指标数据的标准归一化包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述S21中所述客观权重的计算式为：
7.根据权利要求5所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述S22包括以下步骤：
8.根据权利要求5所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在
9.根据权利要求1所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述富水性预测评价模型的表达式为：
10.一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价装置，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至9中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述富水性评价数据包括航空物探数据、地面大地电磁数据、地质雷达数据综合测井数据以及钻探数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述评价指标数据包括对正指数指标以及对负指数指标；
4.根据权利要求3所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述评价指标数据的标准归一化包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于空地井综合物探的隧道富水性评价方法，其特征在于，所述s2包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于空地井综合物探的...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐正宣，沈维，甄大勇，罗威，张广泽，王哲威，冯涛，张营旭，强新刚，张可，徐学渊，曾德建，赵思为，魏栋华，尹小康，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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