[發(fā)明專利]基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711017323.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN107832505B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱道宏;周炳樺;王琳;李術(shù)才;崔久華;薛翊國(guó);蘇茂鑫;李志強(qiáng);張開
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06T17/05
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)TSP系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行判別，刪除無(wú)效數(shù)據(jù)；

(2)對(duì)TSP探測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取掌子面前方巖體結(jié)構(gòu)面的三維顯示圖，定位掌子面前方可能發(fā)育病態(tài)塊體的結(jié)構(gòu)面組以及結(jié)構(gòu)面組產(chǎn)狀提取；

(3)將提取的結(jié)構(gòu)面組的產(chǎn)狀數(shù)據(jù)輸入，使用UNWEDGE軟件中進(jìn)行塊體理論分析，將提取的地下工程掌子面前方可能發(fā)育病態(tài)塊體的結(jié)構(gòu)面組的產(chǎn)狀信息輸入U(xiǎn)NWEDGE軟件中，分析結(jié)構(gòu)面組和隧道臨空面形成的不穩(wěn)定塊體的位置，并判斷形成的病態(tài)塊體的穩(wěn)定性；

(4)結(jié)合勘探資料以及步驟(2)和步驟(3)的分析結(jié)果對(duì)掌子面前方病態(tài)塊體進(jìn)行綜合超前預(yù)測(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：所述步驟(1)中，設(shè)定干擾閾值，對(duì)數(shù)據(jù)有效性進(jìn)行判別是對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程中選取對(duì)數(shù)據(jù)干擾小于設(shè)定的干擾閾值的信號(hào)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：所述步驟(2)中，根據(jù)TSP系統(tǒng)數(shù)據(jù)得到掌子面前方巖體的深度偏移圖、三維顯示圖、產(chǎn)狀數(shù)據(jù)和巖體2D物性圖，結(jié)合前期的勘探資料和TSP系統(tǒng)處理后生成的深度偏移圖對(duì)掌子面前方圍巖情況進(jìn)行分析并做出初步預(yù)測(cè)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：前方圍巖情況具體包括斷層、破碎帶或/和含水情況。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：所述步驟(2)中，利用生成的三維顯示圖觀察出掌子面前方節(jié)理、裂隙的發(fā)育情況，并在三維顯示圖對(duì)異常結(jié)構(gòu)面進(jìn)行標(biāo)記，結(jié)合勘探資料和TSP系統(tǒng)處理的三維顯示圖分析地下工程掌子面前方可能發(fā)育病態(tài)塊體的結(jié)構(gòu)面組。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：所述步驟(2)中，將三維顯示圖中掌子面前方的里程樁號(hào)進(jìn)行標(biāo)注和顯示，通過(guò)三維顯示圖中自動(dòng)顯示掌子面前方的里程樁號(hào)，對(duì)識(shí)別的掌子面前方可能發(fā)育病態(tài)塊的結(jié)構(gòu)面組進(jìn)行定位，并在TSP系統(tǒng)提取該結(jié)構(gòu)面組的產(chǎn)狀信息。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：所述步驟(3)中，塊體理論將結(jié)構(gòu)面視為平面，不考慮巖石塊體本身的強(qiáng)度破壞，將結(jié)構(gòu)體視為剛體，同時(shí)假定巖體的失穩(wěn)是巖體在各種荷載作用下沿著結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切滑移。

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：所述步驟(3)中，使用UNWEDGE軟件中進(jìn)行塊體理論分析，將提取的地下工程掌子面前方可能發(fā)育病態(tài)塊體的結(jié)構(gòu)面組的產(chǎn)狀信息輸入U(xiǎn)NWEDGE軟件中，分析結(jié)構(gòu)面組和隧道臨空面形成的不穩(wěn)定塊體的位置，并判斷形成的病態(tài)塊體的穩(wěn)定性。

9.如權(quán)利要求1所述的一種基于TSP系統(tǒng)和塊體理論的地下工程病態(tài)塊體超前預(yù)測(cè)方法，其特征是：所述步驟(4)中，綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)是指經(jīng)過(guò)步驟(3)計(jì)算塊體的安全系數(shù)，若安全系數(shù)大于1則認(rèn)為該塊體為穩(wěn)定塊體；若安全系數(shù)小于1則認(rèn)為該塊體為病態(tài)塊體，存在塌方風(fēng)險(xiǎn)。