【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地质探测，特别涉及一种搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法及装置。
技术介绍
1、超大直径泥水盾构作为一种重要的地下隧道施工技术，广泛应用于城市地铁、交通基础设施以及水利工程等领域。在实际工程中，隧道施工过程中面临的地质条件多样且复杂，可能存在地层变化、断层、溶洞、地下水等地质灾害，这些都对施工安全和效率产生直接影响。
2、目前我国隧道建设快速发展，而在隧道施工过程中利用超前地质预报技术进行探测是保证施工安全的一项必不可少的环节。然而，单一的物探方法一般存在多解性，较为依靠预报人员的地质认识能力和预报经验，预报的准确性不稳定。受地质勘探技术限制，一些不良地质体难以在地勘阶段全部探明，导致隧道施工过程中存在潜在和不确定的不良地质因素，不良地质容易引发冒顶坍塌、沉陷、涌水突泥、瓦斯爆炸等突发事故，从而造成支护结构变形破坏，人员伤亡和财产损失。
3、因此，如何提供一种搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，以提高不良地质探测的准确性是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是现有的地质探测采用的是人工实施的单一物探方法，不良地质探测的准确性不稳定，且针对“超大直径盾构”，人工操作探测的方式较复杂且困难。
2、为了解决上述问题，第一方面，本专利技术提供了一种搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，所述超前地质探测方法包括：
3、利用搭载于超大直径泥水盾构机上的超前地质预报系统获取隧道
4、对所述目标地震波信号进行一次去噪处理，得到一次去噪信号；
5、对所述一次去噪信号进行二次去噪处理，得到二次去噪信号；
6、通过不良地质体识别模型对所述二次去噪信号进行识别，得到与所述二次去噪信号相对应的地质类型识别结果。
7、优选地，在所述通过不良地质体识别模型对所述二次去噪信号进行识别之前，所述超前地质探测方法还包括：
8、对基础模型进行模型训练，以获得所述不良地质体识别模型。
9、优选地，所述对基础模型进行模型训练，具体包括：
10、获取隧道掌子面前方的历史数据，所述历史数据包括掌子面前方反馈的历史地震波信号，以及与所述历史地震波信号相对应的地质类型；
11、将所述历史地震波信号作为基础模型的输入信号，将与所述历史地震波信号相对应的地质类型作为基础模型的输出信号，以对所述基础模型进行模型训练。
12、优选地，所述基础模型由resnet残差网络模型和blistm双向长短期记忆循环神经网络模型构成，所述将所述历史地震波信号作为基础模型的输入信号，将与所述历史地震波信号相对应的地质类型作为基础模型的输出信号，以对所述基础模型进行模型训练，包括：
13、将所述历史地震波信号作为输入信号输入所述resnet残差网络模型，以提取所述历史地震波信号的深层次特征，将所述深层次特征输入所述blistm双向长短期记忆循环神经网络模型，以提取所述深层次特征的时序特征，将与所述历史地震波信号相对应的地质类型与所述时序特征进行关联，以得到与所述时序特征相对应的输出信号，以对所述基础模型进行模型训练。
14、优选地，所述对所述一次去噪信号进行二次去噪处理，得到二次去噪信号，具体包括：
15、依据gwo灰狼优化算法对mvmd多元变分模态信号分解算法的分解参数进行优化，得到mvmd优化算法；
16、依据所述mvmd优化算法对所述一次去噪信号进行分解，得到与所述一次去噪信号相对应的多个信号分量；
17、依据所述mvmd优化算法将与所述一次去噪信号相对应的多个信号分量进行合成，得到二次去噪信号。
18、优选地，所述一次去噪处理包括滤波处理和平滑处理。
19、优选地，所述利用搭载于超大直径泥水盾构机上的超前地质预报系统获取隧道掌子面前方反馈的目标地震波信号，具体包括：
20、将tsp超前探测预报系统搭载于超大直径泥水盾构机上，以通过所述tsp超前探测预报系统获取隧道掌子面前方反馈的第一目标地震波信号；
21、将ssp-e超前探测系统搭载于超大直径泥水盾构机上，以通过所述ssp-e超前探测系统获取隧道掌子面前方反馈的第二目标地震波信号；
22、所述对所述目标地震波信号进行一次去噪处理，得到一次去噪信号包括：
23、对所述第一目标地震波信号进行一次去噪处理，得到tsp一次去噪信号，对所述第二目标地震波信号进行一次去噪处理，得到ssp-e一次去噪信号；
24、所述依据所述mvmd优化算法对所述一次去噪信号进行分解，得到与所述一次去噪信号相对应的多个信号分量，具体包括：依据所述mvmd优化算法分别对所述tsp一次去噪信号和所述ssp-e一次去噪信号进行分解，得到与所述tsp一次去噪信号和所述ssp-e一次去噪信号相对应的多个信号分量；
25、所述依据所述mvmd优化算法将与所述一次去噪信号相对应的多个信号分量进行合成，得到二次去噪信号，具体包括：通过所述mvmd优化算法将与所述tsp一次去噪信号和所述ssp-e一次去噪信号相对应的多个信号分量进行合成，得到二次去噪信号。
26、优选地，所述超大直径泥水盾构机包括护盾、刀盘和盾构管片，所述将tsp超前探测预报系统搭载于超大直径泥水盾构机上，以通过所述tsp超前探测预报系统获取隧道掌子面前方反馈的第一目标地震波信号，具体包括：
27、在所述护盾上开设若干个震源孔，若干个所述震源孔对称分布于所述护盾的两侧，在所述护盾上开设若干个检波接收孔，若干个所述检波接收孔对称分布于所述护盾的两侧，将所述tsp超前探测预报系统的一个震源通过油缸搭载于一个所述震源孔内，将所述tsp超前探测预报系统的一个检波器通过油缸搭载于一个所述检波接收孔内；
28、通过所述油缸将所述震源和所述检波器向开挖仓洞壁方向推送以将所述震源和所述检波器抵于所述开挖仓洞壁上；
29、通过所述震源发射震源波信号，通过所述检波器接收隧道掌子面前方反馈的第一目标震源波信号。
30、优选地，所述将ssp-e超前探测系统搭载于超大直径泥水盾构机上，以通过所述ssp-e超前探测系统获取隧道掌子面前方反馈的第二目标地震波信号，具体包括：
31、在所述刀盘和所述护盾上均开设一个贯穿孔，将所述ssp-e超前探测系统的发射端通过油缸搭载于所述刀盘的贯穿孔内，将所述ssp-e超前探测系统的接收端的第一部分传感器通过油缸搭载于所述护盾的贯穿孔内，将接收端的第二部分传感器通过油缸搭载于所述盾构管片的注浆孔内；
32、通过油缸将所述发射端从所述刀盘的贯穿孔向隧道掌子面前方推进并抵于所述掌子面，通过油缸将所述第一部分传感器从所述护盾的贯穿孔向开挖仓洞壁推送并抵于所述开挖仓洞壁上，通过油缸将所述第二部分传感器从所述盾构管片的灌浆孔推出并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述超前地质探测方法包括：
2.根据权利要求1所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，在所述通过不良地质体识别模型对所述二次去噪信号进行识别之前，所述超前地质探测方法还包括：
3.根据权利要求2所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述对基础模型进行模型训练，具体包括：
4.根据权利要求3所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述基础模型由ResNet残差网络模型和Bl iSTM双向长短期记忆循环神经网络模型构成，所述将所述历史地震波信号作为基础模型的输入信号，将与所述历史地震波信号相对应的地质类型作为基础模型的输出信号，以对所述基础模型进行模型训练，包括：
5.根据权利要求4所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述对所述一次去噪信号进行二次去噪处理，得到二次去噪信号，具体包括：
6.根据权利要求5所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述一次去噪处理
7.根据权利要求6所述的超前地质探测方法，其特征在于，所述利用搭载于超大直径泥水盾构机上的超前地质预报系统获取隧道掌子面前方反馈的目标地震波信号，具体包括：
8.根据权利要求7所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，所述超大直径泥水盾构机包括护盾、刀盘和盾构管片，其特征在于，所述将TSP超前探测预报系统搭载于超大直径泥水盾构机上，以通过所述TSP超前探测预报系统获取隧道掌子面前方反馈的第一目标地震波信号，具体包括：
9.根据权利要求8所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述将SSP-E超前探测系统搭载于超大直径泥水盾构机上，以通过所述SSP-E超前探测系统获取隧道掌子面前方反馈的第二目标地震波信号，具体包括：
10.一种搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测装置，其特征在于，所述超前地质探测装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述超前地质探测方法包括：
2.根据权利要求1所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，在所述通过不良地质体识别模型对所述二次去噪信号进行识别之前，所述超前地质探测方法还包括：
3.根据权利要求2所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述对基础模型进行模型训练，具体包括：
4.根据权利要求3所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述基础模型由resnet残差网络模型和bl istm双向长短期记忆循环神经网络模型构成，所述将所述历史地震波信号作为基础模型的输入信号，将与所述历史地震波信号相对应的地质类型作为基础模型的输出信号，以对所述基础模型进行模型训练，包括：
5.根据权利要求4所述的搭载于超大直径泥水盾构的超前地质探测方法，其特征在于，所述对所述一次去噪信号进行二次去噪处理，得到二次去噪信号，具体包括：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：李义翔，盛光祖，舒计城，黄兴，张超凡，张哲，刘滨，张建勇，葛起宏，曹童童，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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