[发明专利]隧道超前预报可视化综合物探的数据处理方法及相关设备

说明书

本申请公开一种隧道超前预报可视化综合物探的数据处理方法及相关设备，方法包括：在隧道的掌子面上设置振动传感器阵列；采集掌子面前方的地质振动信号；分析振动传感器阵列上各个振动传感器单元接收到的地质振动信号的时差、振源距离、振源振动频率和振源振动强度；结合分析后的地质振动信号以及振动传感器阵列的分布坐标，构建振源三维视图；采用探地雷达，对掌子面前方的地质情况进行探测，得到地质雷达探测信号；对地质雷达探测信号进行谱能强度的计算，得到地质雷达探测谱能数据；构建谱能三维视图；结合振源三维视图和谱能三维视图，判断出掌子面前方存在的地质类型。能够改善现有地质探测方法超前预报结果存在目标识别精度较低的问题。

技术领域

本申请涉及勘测技术领域，尤其涉及一种隧道超前预报可视化综合物探的数据处理方法及相关设备。

背景技术

随着隧道长度的增加，隧道建设的风险也随之增加。为提高隧道建设的安全性，通常需要对隧道待挖掘部分的地质情况进行超前预报，根据超前预报的地质情况具有针对性的进行隧道挖掘和建设。目前，可视化综合物探技术作为热门的探测技术应用在隧道超前预报中。

然而，可视化综合物探技术结合现有的地质探测方法得到的超前预报结果存在目标识别精度较低的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种隧道超前预报可视化综合物探的数据处理方法及相关设备，能够改善可视化综合物探技术结合现有的地质探测方法得到的超前预报结果存在目标识别精度较低的问题。

第一方面，一种隧道超前预报可视化综合物探的数据处理方法，包括：

在隧道的掌子面上设置振动传感器阵列，以使所述振动传感器阵列贴附在所述掌子面上；

利用所述振动传感器阵列，采集所述掌子面前方的地质振动信号；

分析所述振动传感器阵列上各个振动传感器单元接收到的所述地质振动信号的时差、振源距离、振源振动频率和振源振动强度；

结合所述振动传感器阵列上各个所述振动传感器单元接收到的所述地质振动信号的时差、振源距离、振源振动频率、振源振动强度以及所述振动传感器阵列的分布坐标，构建振源三维视图，判断出所述掌子面前方是否存在流体地质或者松动地质；

采用探地雷达，对所述掌子面前方的地质情况进行探测，得到地质雷达探测信号；

对所述地质雷达探测信号进行谱能强度的计算，得到地质雷达探测谱能数据；

根据所述地质雷达探测谱能数据，构建谱能三维视图；

结合所述振源三维视图和所述谱能三维视图，判断出所述掌子面前方存在的地质类型。

在一种可行的实施方式中，所述在隧道的掌子面上设置振动传感器阵列，以使所述振动传感器阵列贴附在所述掌子面上的步骤，包括：

在所述隧道的所述掌子面上设置所述振动传感器阵列；

利用红外测距，测试所述振动传感器阵列中的每个所述振动传感器单元与所述掌子面的距离，以调整所述振动传感器单元，以使所述振动传感器单元贴附在所述掌子面上。

在一种可行的实施方式中，在所述利用所述振动传感器阵列，采集所述掌子面前方的地质振动信号的步骤之前，还包括：

建立地质类型与所述振源振动频率和所述振源振动强度的对照关系数据库，所述地质类型包括所述流体地质和所述松动地质；

所述结合所述振动传感器阵列上各个所述振动传感器单元接收到的所述地质振动信号的时差、振源距离、振源振动频率、振源振动强度以及所述振动传感器阵列的分布坐标，构建振源三维视图，判断出所述掌子面前方是否存在流体地质或者松动地质的步骤，包括：