[發明專利]一種超前地質預報中預報精度影響因素的改進和優化方法

在審

• 申請號: 201710976602.4
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107797138A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 米健;梅偉;王建林;周云;楚建偉;沈曉;楊紹良;陳興聰;王紅偉;李少飛;李靖
• 申請（專利權）人: 云南省水利水電勘測設計研究院
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于地質預報技術領域，尤其涉及一種超前地質預報中預報精度影響因素的改進和優化方法。

背景技術

近年來，隨著國家對基礎設施的大量投入，水利工程、公路工程、鐵路工程等都在突飛猛進的發展。在這些基礎設施的建設過程中涌現了大量的隧洞工程，由于施工前期地質勘察工作受勘察技術、勘察經費的限制，難以準確地預測隧洞施工中可能發生地質災害的位置、性質和規模，隨著隧洞施工的逐步開展，涌水、突泥、坍塌、水環境影響等事故頻發，因此，隧洞施工過程中進行超前地質預報十分必要。

TRT技術應用地震波勘測技術來研究地層應力釋放現象及地層結構掃描成像，在震源上，采用錘擊作為震源，使勘測成本越來越低，操作越來越方便；在軟件上，成功實現了由2D成像到3D成像的跨越，使得勘測結果顯示更為準確、全面、直觀。因此，TRT技術的面世極大的推進了隧洞超前地質預報技術。

傳統的測量坐標為大地坐標，需從洞外測量控制點引測量導線到洞內，測量過程復雜，不僅費時、費力，而且測量數據不太直觀，難以現場查錯。隧洞內存在各種施工活動，施工設備的震動對地震波數據采集造成極大的干擾。傳統偏移距的震源與檢波器間距10m～20m，當偏移距選擇不當時，容易受到震源干擾，另外會使面波等一些干擾信號比較發育；傳統震源間距為1～2m，由于隧洞的特殊環境限定，當震源間距選擇不當，會增大預報誤差。傳統的資料解譯方法是物探專業技術人員根據超前地質預報成果圖像進行解譯，由于物探專業技術人員通常對隧洞前方地質情況缺乏必要的理解和把握，在資料解譯過程中，出現漏判、誤判在所難免。總之，采用TRT進行超前地質預報過程中，由于操作復雜、繁瑣，受外界因素干擾大，隧洞超前地質預報效果往往不太理想，TRT技術的優勢難以發揮出來。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種超前地質預報中預報精度影響因素的改進和優化方法。

本發明是這樣實現的，

一種超前地質預報中預報精度影響因素的改進和優化方法，所述超前地質預報中預報精度影響因素的改進和優化方法包括：測量坐標的優化、激發震源的優化、布置參數的優化、資料解譯的優化；

所述測量坐標的優化包括：將測量傳感器點與震源點的大地坐標改為測量各點的相對坐標，傳統的TRT坐標數據要求測量各點的大地坐標，要求從洞外測量基準點引測線至隧洞內的測量區域，測量過程繁瑣，且測量數據不直觀，通過優化后，僅需測量各點的相對坐標，在測量區域附近通視條件較好的位置調平測量設備即可進行測量，而且測量坐標直觀，可以現場進行檢查測量數據的正確性，每次測量數據可節約1小時；

所述激發震源的優化包括：激發震源；首先停止隧洞內的施工活動，關閉洞內的施工機械設備，從源頭上減少了干擾噪音的產生，然后選擇合適的大錘錘擊洞壁激發震源，地震波通過洞壁傳遞給傳感器，并通過與傳感器連接的數據線傳遞到TRT數據采集模塊，最終采集到地震波數據；

所述布置參數的優化包括：偏移距取15～20m，TRT布置的偏移距通常為10～20m，在試驗過程中，分別選取偏移距為10～15m、15～20m進行對比，偏移距為15～20m時所獲得的地震波數據更佳，震源間距為：max(△x)＝v·T/2，式中：max(△x)是最大震源間距，v為地震波視速度，T為視周期；

所述資料解譯的優化包括：通過收集隧洞的區域地質資料、水文地質資料、前期勘察成果以及隧洞開挖洞段的地質情況，進行隧洞地質測繪，基于已有地質資料，結合地質分析法對隧洞進行分析，可初步判斷隧洞前方的地質情況，并預測出隧洞前方可能存在的工程地質問題，通過TRT數據采集和數據處理，可獲得直觀的隧洞超前地質預報成果圖像，通過對成果圖像的分析，可判斷出隧洞前方存在的圖像異常區位置和規模，結合地質分析法的分析結論，最終可以對圖像進行準確解譯，準確判斷隧洞前方存在的圖像異常區所代表的地質體類型及其位置、規模和性狀，并提出切合實際的工程處理措施。

進一步，所述測量傳感器點為10個，震源點為12個；共計22個需測量的大地坐標。

進一步，所述激發震源的優化中，采用4.54kg的大錘激發震源。

進一步，所述布置參數的優化中，震源間距取2.0m；

本發明的另一目的在于提供的一種超前地質預報中預報精度影響因素的改進和優化系統。