[发明专利]一种盾构隧道孤石波形线成像方法

权利要求书

1.一种盾构隧道孤石波形线成像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、描述地质雷达的行程位置坐标和孤石的轮廓坐标：利用地质雷达在地面探测数据，其中，地质雷达的中心点与孤石的中心点所在平面垂直于水平面，地质雷达沿从孤石一侧先靠近孤石再远离孤石的行程路径移动；

以地质雷达的起点为坐标原点、地质雷达前进方向为x轴正方向、垂直向下为y轴正方向建立二维直角坐标系，根据公式描述地质雷达的行程位置坐标(x_D,y_D)，其中，v为地质雷达前进速度，t为地质雷达前进时间；

根据公式描述孤石的轮廓坐标(x_A,y_A)，其中，(x₀,y₀)为孤石中心点坐标，r为孤石有效半径，θ为地质雷达和孤石中心点的连线与水平线之间的夹角；

步骤二、根据公式计算孤石的响应点坐标(X,Y)；

步骤三、根据公式筛选孤石响应有效点(x_i,y_i)，其中，d为地质雷达到孤石中心点的距离，为电磁波与孤石外轮廓垂直程度，表示垂直；

步骤四、离散的孤石响应有效点的曲线拟合：采用双曲线型函数对离散的孤石响应有效点进行拟合，得到孤石的响应曲线；

步骤五、对孤石的响应曲线进行成像计算，过程如下：

步骤501、根据公式描述地质雷达的孤石球心的距离|DO|；

步骤502、根据公式(X-x₀)²+y₀²＝(Y+r)²，描述孤石轮廓点和孤石响应点的几何关系，带入孤石响应有效点坐标计算出孤石的球径和位置信息，即其中，(X_i,Y_i)、(X_i+1,Y_i+1)和(X_i+2,Y_i+2)分别为地质雷达不同位置下孤石响应有效点坐标；

计算得

2.按照权利要求1所述的一种盾构隧道孤石波形线成像方法，其特征在于：所述地质雷达的行程位置选取不少于三个。

3.按照权利要求1所述的一种盾构隧道孤石波形线成像方法，其特征在于：所述地质雷达的行程位置为十个；十个地质雷达的行程位置计算得到十个孤石的响应点坐标，继而筛选十个孤石响应有效点，多次采用任意三个离散的孤石响应有效点进行曲线拟合，获取孤石的多个初始响应曲线，并对孤石的响应曲线进行成像计算；最后通过计算得出成像结果的平均值定位孤石的球径和位置信息。