[發(fā)明專利]孤石探測方法、裝置、終端設(shè)備以及存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112051570A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于祥濤;李增良;岳琳輝;仲維玲;徐娜;余雄軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二十局集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/41;G01S13/89
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 張志江

本發(fā)明公開了一種孤石探測方法，所述方法包括以下步驟：向目標(biāo)地層發(fā)射電磁波，以獲取所述目標(biāo)地層中目標(biāo)孤石的正演模擬數(shù)據(jù)集；將所述正演模擬數(shù)據(jù)集中屬于同一探測平面的正演模擬數(shù)據(jù)劃分至同一個(gè)子數(shù)據(jù)集，獲得多個(gè)子數(shù)據(jù)集；根據(jù)預(yù)設(shè)圓形截面信息獲得策略和所述多個(gè)子數(shù)據(jù)集，獲得多個(gè)圓形截面信息，其中，一個(gè)子數(shù)據(jù)集對應(yīng)一個(gè)圓形截面信息；根據(jù)所述多個(gè)圓形截面信息，獲得所述目標(biāo)孤石的探測結(jié)果。本發(fā)明還公開了一種孤石探測裝置、終端設(shè)備以及存儲介質(zhì)。不需要對地層進(jìn)行鉆孔，因此，該方法孤石探測的成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種孤石探測方法、裝置、終端設(shè)備以及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

孤石本質(zhì)上是球狀的中風(fēng)化或微風(fēng)化的花崗巖。花崗巖的節(jié)理和風(fēng)化特性，是孤石形成的重要因素。花崗巖一般有三組原生節(jié)理，且彼此近于垂直，這將巖體切割成近似的立方體、長方體的塊體。在地殼運(yùn)動(dòng)的作用下，部分節(jié)理裂隙發(fā)育成為斷裂構(gòu)造。由于分布在節(jié)理附近的主要礦物長石抗風(fēng)化能力較差，因此物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化的聯(lián)合作用下，塊狀花崗巖的棱角逐漸圓滑，最終慢慢形成了球狀花崗巖。花崗巖造巖礦物抗風(fēng)化能力差異較大，抗風(fēng)化能力弱的花崗石將被徹底風(fēng)化形成全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化地層，而抗風(fēng)化能力強(qiáng)的球狀花崗巖則最終形成孤石。

研究表明，孤石在地層內(nèi)空間分布的離散性大，埋藏位置有深有淺，地層內(nèi)0～40m范圍內(nèi)均有大量分布，沒有明顯規(guī)律可循。孤石大小差異較大，球徑最小僅為0.3m，最大可達(dá)到15.8m。總體而言，孤石球徑大小主要集中在0～5m范圍內(nèi)。整體而言，地層深度越大，孤石的數(shù)量越小，孤石的體積則越大，可簡單總結(jié)為“上多下少，上小下大”。

此外，孤石的單軸抗壓強(qiáng)度可高達(dá)160MPa，即使是配置滾刀的刀盤也難以將其破碎，這對盾構(gòu)隧道施工極為不利。球徑小、數(shù)量多的孤石群易堵塞刀盤刀具，從而導(dǎo)致盾構(gòu)刀具磨損嚴(yán)重以及偏磨等，使得盾構(gòu)施工被迫頻繁換刀。球徑中等的孤石會隨著盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)而發(fā)生隨機(jī)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，這不僅對地層產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，還對刀盤施加方向多變的反力，進(jìn)而導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)難以控制。球徑大、強(qiáng)度高的孤石將直接引起盾構(gòu)刀盤、刀具的變形和損壞，甚至能夠?qū)Χ軜?gòu)機(jī)主軸造成傷害。分布在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)斷面內(nèi)的孤石嚴(yán)重影響盾構(gòu)隧道施工效率，給工程帶來不可預(yù)期的施工風(fēng)險(xiǎn)，造成工期不可控，施工質(zhì)量和安全均難以保證。

相關(guān)技術(shù)中，提供了一種孤石探測方法，通過鉆孔的方法獲取圓柱狀的地層土樣，根據(jù)所述圓柱狀的地層土樣確定地層地質(zhì)情況，以通過底層地質(zhì)情況獲得孤石探測結(jié)果，并通過設(shè)置多個(gè)鉆孔，以提高孤石探測結(jié)果的準(zhǔn)確率。

但是，采用現(xiàn)有的設(shè)置多個(gè)鉆孔的孤石探測方法，孤石探測的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種孤石探測方法、裝置、終端設(shè)備以及存儲介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置多個(gè)鉆孔的孤石探測方法，孤石探測的成本較高的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種孤石探測方法，所述方法包括以下步驟：

向目標(biāo)地層發(fā)射電磁波，以獲取所述目標(biāo)地層中目標(biāo)孤石的正演模擬數(shù)據(jù)集；

將所述正演模擬數(shù)據(jù)集中屬于同一探測平面的正演模擬數(shù)據(jù)劃分至同一個(gè)子數(shù)據(jù)集，獲得多個(gè)子數(shù)據(jù)集；

根據(jù)預(yù)設(shè)圓形截面信息獲得策略和所述多個(gè)子數(shù)據(jù)集，獲得多個(gè)圓形截面信息，其中，一個(gè)子數(shù)據(jù)集對應(yīng)一個(gè)圓形截面信息；

根據(jù)所述多個(gè)圓形截面信息，獲得所述目標(biāo)孤石的探測結(jié)果。

可選的，所述根據(jù)預(yù)設(shè)圓形截面信息獲得策略和所述多個(gè)子數(shù)據(jù)集，獲得多個(gè)圓形截面信息的步驟包括：

對每個(gè)子數(shù)據(jù)集確定選定響應(yīng)點(diǎn)；

根據(jù)預(yù)設(shè)圓形截面信息獲得策略和每個(gè)子數(shù)據(jù)集對應(yīng)的所述選定響應(yīng)點(diǎn)，獲得每個(gè)子數(shù)據(jù)集對應(yīng)的圓形截面信息。