【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道灾害检测预警领域，具体涉及一种施工隧道灾害检测预警系统及方法。
技术介绍
1、随着公路工程的开展如火如荼，相应的面临着更多的高难险施工环境，隧道施工面临的高压涌水、突泥即是一种常见的地质灾害。涌水突泥灾害具有突然性、巨大性，造成人员伤亡多、经济损失大的特点。近年来，我国在多条隧道施工中发生过涌水突泥地质灾害。
2、富水断裂带隧道施工中涌水突泥灾害不仅造成较大经济损失，同时影响施工安全，而修建公路和铁路时不可避免地遇到岩溶地质条件，若隧道通过的地质地段条件复杂，水文地质单元水源补给量充足会导致突水量大，压力大，涌水突泥过程中，由于夹带大量的泥沙，随着隧道的开挖，使地下水排泄有了新通道，破坏了原有的补径，加速了径流的循环，同时加速了地下水对岩体的改造作用，极大地增加了施工的安全风险。因此，富水带隧道涌水突泥检测预警具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种施工隧道灾害检测预警系统及方法，以对隧道发生涌水突泥事件进行准确预警。
2、一种施工隧道灾害检测预警系统，包括：
3、数据获取模块，用于获取隧道施工数据，所述隧道施工数据包括工程概况资料、施工日志、地质探测数据；
4、影响因子识别模块，用于基于隧道工程数据，识别诱发涌水突泥的影响因子，并预测隧道发生涌水突泥的概率；
5、微震监测模块，用于基于围岩岩体破裂灾变过程进行岩体裂隙微震识别，得到围岩岩体微震数据；
6、涌水突泥修正分析模块，
7、预警模块，基于修正后的概率进行预警。
8、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
9、本方案的原理及优点是：实际应用时，获取隧道施工数据，基于隧道施工数据识别诱发涌水突泥的影响因子，并基于涌水突泥的影响因子对隧道发生涌水突泥的概率进行预测，从而便于合理安排施工进程和施工措施，以尽早预防，减缓用谁突泥发生时的破坏程度；由于隧道施工过程中，会对岩土构造等造成破坏，从而影响涌水涂泥的发生与否，以及发生的影响程度，通过基于围岩岩体破裂灾变过程进行岩体裂隙微震识别，得到围岩岩体微震数据；及时捕获围岩岩体的变化情况，基于围岩岩体微震数据对所述概率进行修正；基于修正后的概率进行预警，以提高预警的准确性，减少不必要的人力物资的浪费。
10、优选的，作为一种改进，所述工程概况资料包括：地理位置、地形地貌、隧道长度、进出口位置及隧道走向、气候条件、水流水质、施工规模。
11、技术效果，通过工程概括，便于概略分析涌水突泥发生的可能性，以尽早进行防范。
12、优选的，作为一种改进，所述施工日志包括：施工日期、施工位置、施工内容及进度、进出场设备。
13、技术效果：通过施工日志，便于排除施工对涌水突泥发生进行判断干扰。
14、优选的，作为一种改进，所述预测隧道发生涌水突泥的概率具体为：
15、
16、其中，yn为影响因子n的权重值，为影响因子n在其评分标准x中对应的概率；n为影响因子数量，δn为影响因子数量影响调整系数。
17、技术效果：通过影响因子预测隧道发生涌水突泥的概率，便于及时采取防范措施，减少经济和人员的损失。
18、优选的，作为一种改进，所述微震监测模块还包括干扰震动识别子模块，用于根据围岩岩体微震数据和施工数据，识别并排除施工干扰震动数据。
19、技术效果：施工工程中，由于大型设备进场，如渣土车辆、爆破药品等，均会产生较大的震动，排除施工干扰震动数据，利于精确监控涌水事件的发生。
20、优选的，作为一种改进，所述微震监测模块还包括微震分析子模块，用于根据大量微震事件信息进行融合分析，评估岩体稳定性状况，具体的，聚类分析得到震级超过阈值范围的微震事件，并计算稳定性，所述稳定性计算公式如下：
21、
22、其中，di为第i次震动持续时间影响系数，ji为震级影响系数，μf为探测时间段内频次影响系数，fi为范围影响系数；maxjzj为震动源处所有碎裂岩石颗粒组成的体积最大值；γ为稳定性评价调节常数。
23、技术效果：岩体越稳定，涌水影响越小，通过将岩体稳定性进行量化，便于对涌水突泥的概率进行修正。
24、优选的，作为一种改进，所述基于围岩岩体微震数据对所述概率进行修正具体为：
25、
26、其中，θ为常数系数。
27、技术效果：基于岩体稳定性对涌水突泥发生概率进行修正，使得得到的概率更加准确。
28、优选的，作为一种改进，还包括灾害机制分析模块，用于根据隧道地表水质监测情况，分析涌水补给来源；根据地形条件、地址结构、气候因素和施工扰动，分析涌水突泥发生机制，并创建物理模型。
29、技术效果：通过物理模型，便于对涌水突泥发生进行预演，从而进行预防。
30、优选的，作为一种改进，还包括治理措施推荐模块，用于根据所述物理模型，预测涌水突泥发生情况，并推荐治理时间与治理措施，所述治理措施包括导水措施、堵水措施、超前支护、初期支护。
31、技术效果：通过推荐治理时间和治理措施，能够提高治理效率，减少损失。
32、一种施工隧道灾害检测预警方法，应用于所述的一种施工隧道灾害检测预警系统。
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1.一种施工隧道灾害检测预警系统其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于，所述工程概况资料包括：地理位置、地形地貌、隧道长度、进出口位置及隧道走向、气候条件、水流水质、施工规模。
3.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于，所述施工日志包括：施工日期、施工位置、施工内容及进度、进出场设备。
4.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于：所述预测隧道发生涌水突泥的概率具体为：
5.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于：所述微震监测模块还包括干扰震动识别子模块，用于根据围岩岩体微震数据和施工数据，识别并排除施工干扰震动数据。
6.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于，所述微震监测模块还包括微震分析子模块，用于根据大量微震事件信息进行融合分析，评估岩体稳定性状况，具体的，聚类分析得到震级超过阈值范围的微震事件，并计算稳定性，所述稳定性计算公式如下：
7.根据权利要求1所述的一种施工隧
8.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于：还包括灾害机制分析模块，用于根据隧道地表水质监测情况，分析涌水补给来源；根据地形条件、地址结构、气候因素和施工扰动，分析涌水突泥发生机制，并创建物理模型。
9.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于：还包括治理措施推荐模块，用于根据所述物理模型，预测涌水突泥发生情况，并推荐治理时间与治理措施，所述治理措施包括导水措施、堵水措施、超前支护、初期支护。
10.一种施工隧道灾害检测预警方法，其特征在于：应用于如权利要求1-9中任一项所述的一种施工隧道灾害检测预警系统。
...【技术特征摘要】
1.一种施工隧道灾害检测预警系统其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于，所述工程概况资料包括：地理位置、地形地貌、隧道长度、进出口位置及隧道走向、气候条件、水流水质、施工规模。
3.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于，所述施工日志包括：施工日期、施工位置、施工内容及进度、进出场设备。
4.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于：所述预测隧道发生涌水突泥的概率具体为：
5.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于：所述微震监测模块还包括干扰震动识别子模块，用于根据围岩岩体微震数据和施工数据，识别并排除施工干扰震动数据。
6.根据权利要求1所述的一种施工隧道灾害检测预警系统，其特征在于，所述微震监测模块还包括微震分析子模块，用于根据大量微震事件信息进行融合...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，胡运兵，康跃明，刘延保，李好，袁永榜，雷凯丽，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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