[發(fā)明專利]一種基于模糊層次分析法的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910902253.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN110646854A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王騰文;杜斌;羅浩;楊令;朱華棟;蔣永壘;夏偉嚴(yán);趙先科;唐浩;胡小強(qiáng);楊興山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州順康路橋咨詢有限公司
• 主分類號(hào): G01V3/12
• 分類號(hào): G01V3/12;G01S13/88;G06F17/18
• 代理公司: 11308 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 王紅霞

1.一種基于模糊層次分析法的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述基于模糊層次分析法的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法包括以下步驟：

步驟一，以隧道為單位，對(duì)隧區(qū)地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)洞內(nèi)外地質(zhì)調(diào)查結(jié)果分析隧區(qū)地質(zhì)情況，以各地質(zhì)因素作為評(píng)價(jià)因子建立第一級(jí)綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)分確立各不良地質(zhì)體存在的可能性大小；

步驟二，采用TRT長(zhǎng)距離探測(cè)，并將TRT分析圖像以及一級(jí)地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)作為二級(jí)綜合評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)因子建立二級(jí)綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)分進(jìn)一步確認(rèn)不良地質(zhì)體的性質(zhì)及位置；

步驟三，采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)重點(diǎn)位置進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，并采用地質(zhì)雷達(dá)HHT信號(hào)分析法，分析不良地質(zhì)體的規(guī)模、位置及形態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于模糊層次分析法的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，其特征在于，步驟一中，隧區(qū)地質(zhì)調(diào)查的方法包括洞外地質(zhì)調(diào)查，具體為：

地層巖性調(diào)查：沿著隧道延伸方向?qū)ψ匀宦额^剖面進(jìn)行地層巖性的調(diào)查，實(shí)地繪制地質(zhì)剖面圖，并結(jié)合地層柱狀圖全面了解地層的巖性、厚度及產(chǎn)狀等特征；

地形地貌調(diào)查：沿著隧道延伸方向?qū)λ韰^(qū)的地形地貌進(jìn)行調(diào)查，重點(diǎn)在于隧道上方是否存在山坳?duì)畹膮R水地形，對(duì)于山高林密的區(qū)域可采用Google Earth及ArcGIS進(jìn)行輔助分析，全面的了解隧區(qū)地形地貌分布情況；

區(qū)域構(gòu)造調(diào)查：對(duì)隧區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行全方位的調(diào)查，特別是斷層、節(jié)理及褶皺此類對(duì)隧道施工有著重大影響的地質(zhì)構(gòu)造；

水文特征調(diào)查：水文特征調(diào)查分為地表水及地下水調(diào)查兩大部分，地表水調(diào)查即隧區(qū)地表水系分布，水系特征；地下水調(diào)查通過(guò)抽水試驗(yàn)、隧區(qū)水井水位高度等調(diào)查處隧區(qū)地下水水位線及滲透系數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的基于模糊層次分析法的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，其特征在于，步驟一中，隧區(qū)地質(zhì)調(diào)查的方法進(jìn)一步包括洞內(nèi)掌子面分析，具體為：

對(duì)隧道開挖掌子面揭露的地質(zhì)特征進(jìn)行素描，包括：巖性、巖石堅(jiān)硬程度及破碎程度、節(jié)理裂隙類型、特征及發(fā)育程度、地下水出露情況。

4.如權(quán)利要求1所述的基于模糊層次分析法的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，其特征在于，步驟二中，以地質(zhì)調(diào)查結(jié)果及TRT圖像分析結(jié)果為基礎(chǔ)建立兩級(jí)模糊層次評(píng)價(jià)體系包括：

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果劃分隧道預(yù)報(bào)重點(diǎn)段，并進(jìn)行一級(jí)綜合評(píng)價(jià)，具體步驟如下：

a.建立對(duì)象集O{O₁，O₂....O_n}，即各種不良地質(zhì)體類型；

b.建立因素集U{U₁，U₂....U_n},針對(duì)各種不良地質(zhì)體的地質(zhì)影響因素；

c.建立權(quán)重集W{W₁，W₂....W_n},針對(duì)各不良地質(zhì)體的影響因素設(shè)置權(quán)重矩陣，且保證矩陣滿足一致性系數(shù)CR﹤0.1的要求，然后計(jì)算出權(quán)重集；

d.建立評(píng)價(jià)集R{R₁，R₂....R_n},針對(duì)各不良地質(zhì)體的影響因素建立模糊評(píng)分表，計(jì)算評(píng)分向量R；

e.計(jì)算一級(jí)綜合評(píng)價(jià)得分，根據(jù)公式B＝W·R^T計(jì)算出各不良地質(zhì)體的得分，此分?jǐn)?shù)代表不良地質(zhì)體存在的可能性大小，數(shù)值越大表示存在的越大。