[發(fā)明專利]一種電磁波透視探測富水破碎地質(zhì)方法及試驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011093455.4
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN111929739B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高軍;林曉;羅紅明;陳善雄;陳志明;楊立云;譚發(fā)剛;陳敏;湯宇;劉德安;王圣;彭學(xué)軍;賈超;楊文國;謝曉波;李一萍;趙建斌;徐毅勇;劉飛翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本發(fā)明提供一種電磁波透視探測富水破碎地質(zhì)方法和試驗(yàn)裝置，其中方法包括：通過設(shè)置在待探測區(qū)域的一側(cè)的電磁波接收單元接收設(shè)置在待探測區(qū)域的另一側(cè)的電磁波發(fā)射單元發(fā)射的電磁波；基于電磁波發(fā)射單元發(fā)射電磁波的第一電磁強(qiáng)度與電磁波接收單元接收的第二電磁強(qiáng)度的差異情況，確定待探測區(qū)域的富水破碎層的情況。本發(fā)明的電磁波透視探測富水破碎地質(zhì)方法，實(shí)現(xiàn)在隧道施工前對施工區(qū)域的地質(zhì)進(jìn)行探測，確定是否為富水破碎地質(zhì)，進(jìn)而采用針對的施工方法，減少或避免挖過程中可能會遇到涌水突泥等地質(zhì)災(zāi)害降低施工機(jī)械及人員的損害，縮減隧道貫通時間。

本發(fā)明涉及富水破碎地質(zhì)探測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電磁波透視探測富水破碎地質(zhì)方法及試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

目前，富水破碎地質(zhì)是含水量較高的破碎巖層組成，富水破碎地質(zhì)情況復(fù)雜,風(fēng)險系數(shù)高,施工難度大；在隧道施工過程中，會遇到富水破碎地質(zhì)，開挖過程中可能會遇到涌水突泥等地質(zhì)災(zāi)害，若處理不當(dāng)不僅會影響施工機(jī)械的損壞和人員傷亡，而且會延長隧道貫通時間，給施工方帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，亟需可以探測富水破碎地質(zhì)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的之一在于提供了一種電磁波透視探測富水破碎地質(zhì)方法，實(shí)現(xiàn)在隧道施工前對施工區(qū)域的地質(zhì)進(jìn)行探測，確定是否為富水破碎地質(zhì)，進(jìn)而采用針對的施工方法，減少或避免挖過程中可能會遇到涌水突泥等地質(zhì)災(zāi)害降低施工機(jī)械及人員的損害，縮減隧道貫通時間。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電磁波透視探測富水破碎地質(zhì)方法，包括：

通過設(shè)置在待探測區(qū)域的一側(cè)的電磁波接收單元接收設(shè)置在待探測區(qū)域的另一側(cè)的電磁波發(fā)射單元發(fā)射的電磁波；

基于電磁波發(fā)射單元發(fā)射電磁波的第一電磁強(qiáng)度與電磁波接收單元接收的第二電磁強(qiáng)度的差異情況，確定待探測區(qū)域的富水破碎層的情況。

優(yōu)選的，通過設(shè)置在待探測區(qū)域的一側(cè)的電磁波接收單元接收設(shè)置在待探測區(qū)域的另一側(cè)的電磁波發(fā)射單元發(fā)射的電磁波，包括：

確定電磁波發(fā)射單元的多個第一發(fā)射位置；

控制電磁波發(fā)射單元分別在多個第一發(fā)射位置向富水破碎帶的另一側(cè)發(fā)送電磁波；

在電磁波發(fā)射單元發(fā)射電磁波時，控制電磁波接收單元進(jìn)行對位，獲取多個第一接收位置；第一發(fā)射位置與第一接收位置一一對應(yīng)；

對第一發(fā)射位置和第一接收位置分別進(jìn)行編號；

依據(jù)編號在第一發(fā)射位置啟動電磁波發(fā)射單元發(fā)射電磁波，獲取電磁波發(fā)射單元發(fā)射電磁波的第一電磁強(qiáng)度；

在電磁波發(fā)射單元在同一發(fā)射位置發(fā)射電磁波時，依據(jù)第一接收位置的編號控制電磁波接收單元在每個第一接收位置接收電磁波，獲取接收的電磁波的多個第二電磁強(qiáng)度。

優(yōu)選的，在電磁波發(fā)射單元發(fā)射電磁波時，控制電磁波接收單元進(jìn)行對位，獲取多個第一接收位置，包括：

控制電磁波接收單元在富水破碎帶的一側(cè)平面內(nèi)移動，獲取第三電磁強(qiáng)度；

當(dāng)?shù)谌姶艔?qiáng)度為最強(qiáng)時，以此時電磁波接收單元所在位置為基點(diǎn)，

根據(jù)基點(diǎn)和與最強(qiáng)的電磁強(qiáng)度的差值在閾值范圍內(nèi)的電磁波接收單元的位置，獲取用于確定第一接收位置的待選區(qū)域；

在基點(diǎn)所在平面建立坐標(biāo)系；

在坐標(biāo)系內(nèi)確定與每個第一發(fā)射位置對應(yīng)的待選區(qū)域；

基于第一發(fā)射位置之間的相對位置關(guān)系，從待選區(qū)域內(nèi)確定多個待選接收位置，建立多個待選接收位置的集合；集合中的待選接收位置與第一發(fā)射位置一一對應(yīng)；