[发明专利]钻爆法隧道掌子面前方围岩级别智能预测方法及装置

说明书

本申请提供了一种钻爆法隧道掌子面前方围岩级别智能预测方法及装置，属于隧道工程领域。该钻爆法隧道掌子面前方围岩级别智能预测方法基于掌子面精细化分级结果，对掌子面各层围岩级别进行模糊化预处理；根据掌子面围岩模糊化分层结果，基于图形空间映射原理，构建钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型；基于构建的钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型，通过已揭示的掌子面精细化分级结果，预测未揭示的掌子面前方设定范围内围岩级别。该方法较少的引入主观因素影响，克服了传统方法预测准确度较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及隧道工程领域，具体而言，涉及一种钻爆法隧道掌子面前方围岩级别智能预测方法及装置。

背景技术

隧道是地下空间必要建筑物，随着设计理念、施工工艺的不断革新，隧道工程逐渐向大埋深、大断面发现发展。围岩级别的预测指导隧道设计、施工，保证隧道施工安全起到了关键性作用。

目前，围岩级别预测方法仍停留在传统人工围岩级别预测技术层面。如掌子面数码成像信息(含掌子面地质素描)、凿岩台车钻进参数信息、超前地质钻探信息(物探信息辅助)等手段。传统方法多依靠经验，预测准确度较低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种钻爆法隧道掌子面前方围岩级别智能预测方法及装置，旨在提高围岩级别预测准确性。

第一方面，本实施例提供一种钻爆法隧道掌子面前方围岩级别智能预测方法，包括

基于掌子面精细化分级结果，对掌子面各层围岩级别进行模糊化预处理；

根据掌子面围岩模糊化分层结果，基于图形空间映射原理，构建钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型；

基于构建的钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型，通过已揭示的掌子面精细化分级结果，预测未揭示的掌子面前方设定范围内围岩级别。

结合第一方面的实施例，在一些实施例中，基于掌子面精细化分级结果，对掌子面各层围岩级别进行模糊化预处理，包括

根据炮孔位置信息与掌子面外轮廓图绝对坐标坐标关系，在炮孔分布图的基础上，将炮孔分布图网格化，实现掌子面分块；

根据对炮孔分级结果，通过加权平均计算，确定各块围岩级别，实现掌子面精细化分级；

基于掌子面精细化分级结果，通过模糊化处理，实现掌子面围岩分区分级。

结合第一方面的实施例，在一些实施例中，根据掌子面围岩模糊化分层结果，基于图形空间映射原理，构建钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型，包括

将隧道沿纵断面剖分，基于空间位置关系与图形空间映射原理，确定钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测线方程；

根据钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测线方程和隧道几何尺寸，构建不同的钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型。

结合第一方面的实施例，在一些实施例中，基于构建的钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型，通过已揭示的掌子面精细化分级结果，预测未揭示的掌子面前方设定范围内围岩级别，包括

通过两个相邻已揭示掌子面围岩精细化分级结果，预测前方设定范围内的掌子面围岩级别。

第二方面，本申请提供一种钻爆法隧道掌子面前方围岩级别智能预测装置，包括

预处理模块，所述预处理模块用于基于掌子面精细化分级结果，对掌子面各层围岩级别进行模糊化预处理；

构建模块，所述构建模块用于根据掌子面围岩模糊化分层结果，基于图形空间映射原理，构建钻爆法隧道掌子面前方围岩级别预测模型；