[发明专利]一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法

权利要求书

1.一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法，适用于具有进尺差值的双洞隧道，其特征在于，所述方法包括：

S1：在第一隧道靠近第二隧道的侧墙上布置多个传感器，所述第一隧道的挖掘长度大于所述第二隧道的挖掘长度；

S2：在所述第二隧道的掌子面上从下至上布置多个炮眼；

S3：所述第二隧道的掌子面上的炮眼按组引爆，形成激发信号，并依次记录起爆时间，每组所有炮眼引爆后，形成初始激发时间矩阵T1；所述第一隧道上的传感器同时接收每组所述炮眼引爆时的激发信号，并记录检测到每组炮眼的激发时间，形成到时时间矩阵T2，要求所述到时时间矩阵T2和所述激发时间矩阵T1的维度一致；将到时时间矩阵T2和激发时间矩阵T1作差，形成到时差矩阵T；再确定出各个传感器和炮眼之间的距离，形成距离矩阵D；利用矩阵D点除矩阵T，得到每一个炮眼对应传感器的速度矩阵V；

S4：将炮眼与传感器之间的空间区域网格离散化，并按照速度矩阵V对空间网格进行赋值，使每个空间网格具有一个平均速度值；

S5：依据上述每个空间网格的平均速度值，做出速度场云图，根据所述速度场云图获取所述第二隧道前方不良地质体的探测结果。

2.根据权利要求1所述的一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法，其特征在于，所述在第一隧道靠近第二隧道的侧墙上布置多个传感器包括：

在距离所述第一隧道底部D1米处布置一排第一传感器，在距离所述第一隧道底部D2米的位置处布置一排第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器的布置一一对应，且所述第二传感器位于对应的所述第一传感器的正上方。

3.根据权利要求2所述的一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器的数量均为8-12个。

4.根据权利要求2所述的一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法，其特征在于，D2＝2D1，D2＝(0.7-0.9)L，所述L为隧道地表到起拱处的竖直距离。

5.根据权利要求1所述的一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法，其特征在于，所述在所述第二隧道的掌子面上从下至上布置多个炮眼包括：

在所述第二隧道的掌子面上布置掏槽眼、辅助眼和周边眼，所述掏槽眼、所述辅助眼和所述周边眼按照直眼掏槽的方式布置，且所述掏槽数目与空眼的数目遵守如下规定：在炮眼的深度小于3.0米时，采用一个空眼；炮眼深度介于3.0-3.5米之间时，采用两个空眼；炮眼深度介于3.0-5.15米时，采用三个空眼。

6.根据权利要求5所述的一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法，其特征在于，所述掏槽眼和所述辅助眼的直径在50-100mm之间，所述掏槽眼和所述辅助眼的间距是其直径的2-4倍，所述掏槽眼和所述辅助眼的装药长度为全眼深度的70％-90％，所述掏槽眼和所述辅助眼内药距与眼壁最大间隙为炮眼直径的10％-15％；

所述周边眼的直径在40-50mm之间，所述周边眼的炮眼间距是其直径的10-18倍，所述周边眼的深度为1.0-3.5m之间，所述周边眼的药卷直径为20-25m之间，所述周边眼的装药长度为全眼长的70％-90％，所述周边眼内的药距与眼壁间隙为炮眼直径的10％-15％。

7.根据权利要求5所述的一种双洞隧道施工前方不良地质体的主动探测方法，其特征在于，所述炮眼的数量按如下公式确定：

N＝QS/αγ

其中：N为炮眼的数量；Q为单位体积的炸药消耗量，S为开挖断面的面积；α为装药系数，γ:为每米药卷的炸药重量。