隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备转让专利

申请号 : CN202210714955.8

文献号 : CN114779316B

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发明人 : 高军刘彦峰林晓马远刚李俊钟继卫薛惠玲王波张远征彭旭民纪常永李力王正一吕曹炯钱康黄锐高宇馨何成园王更峰赵龙

申请人 : 中铁大桥科学研究院有限公司中铁大桥局集团有限公司武九铁路客运专线湖北有限责任公司

摘要 :

本申请实施例公开了一种隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备,隧道动水高渗压注浆智能监测方法包括:在隧道所处位置或预计施工位置设置多个第一声波收纳装置,将多个第一声波收纳装置的连线作为第一勘探基准线,分别设置第一震源和第二震源;基于多个第一声波收纳装置的检测结果,获取地层动水方向信息;基于地层动水方向信息,确定注浆参数信息;基于地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区;基于不同时段检测到的形变模量,确定注浆质量。本申请实施例实现了利用声波收纳对动水进行勘探,利于在隧道施工之前或隧道施工过程中明确动水的趋势,能够为注浆参数提供指导性的数据,降低了隧道建筑风险。

权利要求 :

1.一种隧道动水高渗压注浆智能监测方法,其特征在于,包括:在隧道施工过程中,在隧道所处位置或预计施工位置设置多个第一声波收纳装置,将多个第一声波收纳装置的连线作为第一勘探基准线,在所述第一勘探基准线的两侧,分别设置第一震源和第二震源;

先后启动所述第一震源和所述第二震源,基于多个所述第一声波收纳装置的检测结果,获取地层动水方向信息;

基于所述地层动水方向信息,确定注浆参数信息;

在完成隧道施工后,基于所述地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区;

每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量;

基于不同时段检测到的形变模量,确定注浆质量;

其中,先后启动所述第一震源和所述第二震源,基于多个所述第一声波收纳装置的检测结构,获取地层动水方向信息的步骤包括:先启动第一震源,通过所有第一声波收纳装置获取第一检测结果;

基于所述第一检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第一动水分布信息;

后启动第二震动源,通过所有第一声波收纳装置获取第二检测结果;

基于所述第二检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第二动水分布信息;

拟合所述第一动水分布信息和第二动水分布信息,确定地层动水方向信息。

2.根据权利要求1所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,其特征在于,所述基于所述地层动水方向信息,确定注浆参数信息的步骤包括:基于所述地层动水方向信息确定动水侵入方向,在于所述动水侵入方向相反的方向进行注浆;

基于所述地层动水方向信息确定动水侵入量信息,基于所述动水侵入量信息,确定注浆量和注浆粘度。

3.根据权利要求2所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,其特征在于,还包括:在所述第一震源远离于所述第一勘探基准线的一次布置多个第二声波收纳装置,多个所述第二声波收纳装置的连线为第二勘探基准线,所述第二勘探基准线与所述第一勘探基准线平行设置;

在所述第二震动源远离于所述第一勘探基准线的一次布置多个第三声波收纳装置,多个所述第三声波收纳装置的连线为第三勘探基准线,所述第三勘探基准线与所述第一勘探基准线平行设置;

基于多个所述第二声波收纳装置和多个所述第三声波收纳装置的检测结果,确定动水存储信息;

基于所述动水存储信息,修正所述动水侵入方向。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,其特征在于,所述在完成隧道施工后,基于所述地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区的步骤包括:基于所述地层动水方向信息和所述隧道所在的位置信息,构建三维模型;

在三维模型中,基于所述地层动水方向信息的动水侵入方向在所述隧道的投影,确定所述形变检测区。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,其特征在于,所述每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量的步骤包括:在所述隧道的内壁上设置工业相机,将所述工业相机的输出端朝向所述形变检测区;

每经过一个第一时间间隔,获取至少一张形变检测区的图像信息;

基于相邻两个第一时间间隔的图像信息,确定所述形变模量。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,其特征在于,还包括:在经过第二时间间隔之后,再次启动第一震源和第二震源,并基于多个所述第一声波收纳装置的检测结果,获取修正地层动水方向信息;

在所述修正地层动水方向信息与所述地层动水方向信息的重合率大于第一阈值,且小于第二阈值的情况下,基于所述修正地层动水方向信息重新确定所述形变检测区;

在所述修正地层动水方向信息与所述地层动水方向信息的重合率小于第一阈值的情况下,基于所述修正地层动水方向信息重新确定注浆参数信息,再次进行注浆;

其中,所述第二时间间隔的时长大于所述第一时间间隔的时长,所述第一阈值的取值小于或等于第二阈值。

7.一种隧道动水高渗压注浆智能监测系统,其特征在于,包括:布置单元,用于在隧道施工过程中,在隧道所处位置或预计施工位置设置多个第一声波收纳装置,将多个第一声波收纳装置的连线作为第一勘探基准线,在所述第一勘探基准线的两侧,分别设置第一震源和第二震源;

第一检测单元,用于先后启动所述第一震源和所述第二震源,基于多个所述第一声波收纳装置的检测结果,获取地层动水方向信息;

第一确定单元,用于基于所述地层动水方向信息,确定注浆参数信息;

第二确定单元,用于在完成隧道施工后,基于所述地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区;

第二检测单元,每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量;

第三确定单元,用于基于不同时段检测到的形变模量,确定注浆质量;

其中,先后启动所述第一震源和所述第二震源,基于多个所述第一声波收纳装置的检测结构,获取地层动水方向信息的步骤包括:先启动第一震源,通过所有第一声波收纳装置获取第一检测结果;

基于所述第一检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第一动水分布信息;

后启动第二震动源,通过所有第一声波收纳装置获取第二检测结果;

基于所述第二检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第二动水分布信息;

拟合所述第一动水分布信息和第二动水分布信息,确定地层动水方向信息。

8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,

所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,实现如权利要求1至6中任一项所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法。

9.一种隧道动水高渗压注浆智能监测装置,其特征在于,包括:存储器,存储有计算机程序;

处理器,执行所述计算机程序;

其中,所述处理器在执行所述计算机程序时,实现如权利要求1至6中任一项所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法。

说明书 :

隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及隧道施工勘探技术领域,尤其涉及一种隧道动水高渗压注浆智能监测方法、隧道动水高渗压注浆智能监测系统一种计算机可读存储介质和一种隧道动水高渗压注浆智能监测装置。

背景技术

[0002] 在地下工程建设中,对于动水高渗压的地层,通常常采用注浆加固方法来提地层力学性能,使其满足工程需求。注浆加固法是将胶结注浆材料通过导管或其他装置注入岩土体的裂隙、孔隙、空洞以及承压含水层中,浆液经扩散、硬化、凝固等过程,充分填充岩土体空隙,以减小岩土体渗透性,形成一定厚度的胶结体,此时岩土体强度和稳定性大大增强,进而达到岩土体堵水、加固、防渗等目的。注浆方法具有地层改造效果好、成本低廉、施工效率高等优势,目前已经成为加固富水破碎岩体等隧道与地下工程不良地质的重要方法。
[0003] 注浆是一个复杂系统工程,不良地质中浆液扩散过程和加固效果由被注岩土体介质、浆液性质及注浆工艺三方面共同作用结果。现阶段高渗压注浆技术难题有:(1)注浆位置隐蔽性强,水域勘探困难,建设风险高。(2)隧道开挖与长期渗透压综合作用下的地层破坏机理复杂,灾变难以预警。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0005] 为此,本发明的第一方面提供了一种隧道动水高渗压注浆智能监测方法。
[0006] 本发明的第二方面提供了一种隧道动水高渗压注浆智能监测系统。
[0007] 本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质。
[0008] 本发明的第四方面提供了一种隧道动水高渗压注浆智能监测装置。
[0009] 有鉴于此,根据本申请实施例的第一方面提出了一种隧道动水高渗压注浆智能监测方法,包括:
[0010] 在隧道施工过程中,在隧道所处位置或预计施工位置设置多个第一声波收纳装置,将多个第一声波收纳装置的连线作为第一勘探基准线,在所述第一勘探基准线的两侧,分别设置第一震源和第二震源;
[0011] 先后启动所述第一震源和所述第二震源,基于多个所述第一声波收纳装置的检测结果,获取地层动水方向信息;
[0012] 基于所述地层动水方向信息,确定注浆参数信息;
[0013] 在完成隧道施工后,基于所述地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区;
[0014] 每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量;
[0015] 基于不同时段检测到的形变模量,确定注浆质量。
[0016] 在一种可行的实施方式中,先后启动所述第一震源和所述第二震源,基于多个所述第一声波收纳装置的检测结构,获取地层动水方向信息的步骤包括:
[0017] 先启动第一震源,通过所有第一声波收纳装置获取第一检测结果;
[0018] 基于所述第一检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第一动水分布信息;
[0019] 后启动第二震动源,通过所有第一声波收纳装置获取第二检测结果;
[0020] 基于所述第二检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第二动水分布信息;
[0021] 拟合所述第一动水分布信息和第二动水分布信息,确定地层动水方向信息。
[0022] 在一种可行的实施方式中,所述基于所述地层动水方向信息,确定注浆参数信息的步骤包括:
[0023] 基于所述地层动水方向信息确定动水侵入方向,在于所述动水侵入方向相反的方向进行注浆;
[0024] 基于所述地层动水方向信息确定动水侵入量信息,基于所述动水侵入量信息,确定注浆量和注浆粘度。
[0025] 在一种可行的实施方式中,隧道动水高渗压注浆智能监测方法还包括:
[0026] 在所述第一震源远离于所述第一勘探基准线的一次布置多个第二声波收纳装置,多个所述第二声波收纳装置的连线为第二勘探基准线,所述第二勘探基准线与所述第一勘探基准线平行设置;
[0027] 在所述第二震动源远离于所述第一勘探基准线的一次布置多个第三声波收纳装置,多个所述第三声波收纳装置的连线为第三勘探基准线,所述第三勘探基准线与所述第一勘探基准线平行设置;
[0028] 基于多个所述第二声波收纳装置和多个所述第三声波收纳装置的检测结果,确定动水存储信息;
[0029] 基于所述动水存储信息,修正所述动水侵入方向。
[0030] 在一种可行的实施方式中,所述在完成隧道施工后,基于所述地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区的步骤包括:
[0031] 基于所述地层动水方向信息和所述隧道所在的位置信息,构建三维模型;
[0032] 在三维模型中,基于所述地层动水方向信息的动水侵入方向在所述隧道的投影,确定所述形变检测区。
[0033] 在一种可行的实施方式中,所述每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量的步骤包括:
[0034] 在所述隧道的内壁上设置工业相机,将所述工业相机的输出端朝向所述形变检测区;
[0035] 每经过一个第一时间间隔,获取至少一张形变检测区的图像信息;
[0036] 基于相邻两个第一时间间隔的图像信息,确定所述形变模量。
[0037] 在一种可行的实施方式中,隧道动水高渗压注浆智能监测方法还包括:
[0038] 在经过第二时间间隔之后,再次启动第一震源和第二震源,并基于多个所述第一声波收纳装置的检测结果,获取修正地层动水方向信息;
[0039] 在所述修正地层动水方向信息与所述地层动水方向信息的重合率大于第一阈值,且小于第二阈值的情况下,基于所述修正地层动水方向信息重新确定所述形变检测区;
[0040] 在所述修正地层动水方向信息与所述地层动水方向信息的重合率小于第一阈值的情况下,基于所述修正地层动水方向信息重新确定注浆参数信息,再次进行注浆;
[0041] 其中,所述第二时间间隔的时长大于所述第一时间间隔的时长,所述第一阈值的取值小于或等于第二阈值。
[0042] 根据本申请实施例的第二方面提出了一种隧道动水高渗压注浆智能监测系统,包括:
[0043] 布置单元,用于在隧道施工过程中,在隧道所处位置或预计施工位置设置多个第一声波收纳装置,将多个第一声波收纳装置的连线作为第一勘探基准线,在所述第一勘探基准线的两侧,分别设置第一震源和第二震源;
[0044] 第一检测单元,用于先后启动所述第一震源和所述第二震源,基于多个所述第一声波收纳装置的检测结果,获取地层动水方向信息;
[0045] 第一确定单元,用于基于所述地层动水方向信息,确定注浆参数信息;
[0046] 第二确定单元,用于在完成隧道施工后,基于所述地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区;
[0047] 第二检测单元,每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量;
[0048] 第三确定单元,用于基于不同时段检测到的形变模量,确定注浆质量。
[0049] 根据本申请实施例的第三方面提出了一种计算机可读存储介质,其特征在于,[0050] 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,实现上述任一技术方案所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法。
[0051] 根据本申请实施例的第四方面提出了一种隧道动水高渗压注浆智能监测装置,其特征在于,包括:
[0052] 存储器,存储有计算机程序;
[0053] 处理器,执行所述计算机程序;
[0054] 其中,所述处理器在执行所述计算机程序时,实现上述任一技术方案所述的隧道动水高渗压注浆智能监测方法。
[0055] 相比现有技术,本发明至少包括以下有益效果:本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,在隧道施工过程中,在隧道所在或即将进行隧道施工的位置设置多个第一声波收纳装置,再设置第一震源和第二震源,通过激发第一震源和第二震源,多个第一声波收纳装置即可接收到检测信号,再基于声波在水中和在地层中的传播差异,即可绘制处第一震源、第二震源和多个第一声波收纳装置组成的第一勘探基准线之间的液体分布状态,再基于液体分布的高度差异和存储体积差异即可获取到地层动水方向信息,实现了利用声波收纳对动水进行勘探,利于在隧道施工之前或隧道施工过程中明确动水的趋势,能够为注浆参数提供指导性的数据,降低了隧道建筑风险。
[0056] 本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,在完成隧道施工之后,可以基于之前获取到的地层动水方向信息来在隧道之上确定形变检测区,通过对形变建成区的形变模量进行监测,可以确定动水趋势是否发生明显变化,可以对注浆的效果进行持续性的监控,能够起到预警作用,使隧道的连续施工和使用更加安全。

附图说明

[0057] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0058] 图1为本申请提供的一种实施例的隧道动水高渗压注浆智能监测方法的示意性步骤流程图;
[0059] 图2为本申请提供的一种实施例的隧道动水高渗压注浆智能监测系统的结构框图;
[0060] 图3为本申请提供的一种实施例的计算机可读存储介质的结构框图;
[0061] 图4为本申请提供的一种实施例的隧道动水高渗压注浆智能监测装置的结构框图。

具体实施方式

[0062] 为了更好的理解上述技术方案,下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0063] 如图1所示,根据本申请实施例的第一方面提出了一种隧道动水高渗压注浆智能监测方法,包括:
[0064] 步骤101:在隧道施工过程中,在隧道所处位置或预计施工位置设置多个第一声波收纳装置,将多个第一声波收纳装置的连线作为第一勘探基准线,在第一勘探基准线的两侧,分别设置第一震源和第二震源。可以理解的是,为了提高检测结果的一致性,多个第一声波收纳装置可以等间距布置,而第一震源和第二震源与第一勘探基准线之间的最短距离可以基于第一震源和第二震源的强度确定,最短距离与第一震源和第二震源的强度呈正相关,以确保所有的第一声波收纳装置能够检测到信号为准。可以理解的是,以多个第一声波收纳装置中部的第一声波收纳装置为基准第一声波收纳装置,在多个第一声波收纳装置中,第一震源和第二震源与基准第一声波收纳装置之间的距离最短。
[0065] 步骤102:先后启动第一震源和第二震源,基于多个第一声波收纳装置的检测结果,获取地层动水方向信息。可以理解的是,通过先后启动第一震源和第二震源,使得多个第一声波收纳装置能够获取两个检测结果,通过两个检测结果进行拟合,能够更加准确地确定地层动水方向信息。可以理解的是,在不考虑实际运行成本的情况下第一震源和第二震源可以为多个。
[0066] 步骤103:基于地层动水方向信息,确定注浆参数信息。可以理解的是,在明确地层动水方向信息,可以通过确定注浆参数信息来更加有效地针对动水的侵入,能够提高注浆的效果。
[0067] 步骤104:在完成隧道施工后,基于地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区。可以理解的是,完成隧道施工之后包括完成一部分隧道施工整个隧道并未交付使用的时段,也包括隧道整体完工交付使用的时段。通过地层动水方向信息可以明确完成施工的隧道容易产生形变的位置,该位置即为形变检测区。
[0068] 步骤105:每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量。可以理解的是每经过一个时间间隔获取一次形变模量,可以对形变检测区进行动态监测,确保能够在动水影响到隧道质量时能够第一时间进行预警。可以理解的是,第一时间间隔可以与地层动水方向信息相关,地层动水方向信息中动水量越大则第一时间间隔的取值越小。
[0069] 步骤106:基于不同时段检测到的形变模量,确定注浆质量。通过监测形变模量,除了可以起到预警作用之外,还可以确定注浆的质量,在形变模量波动较大的情况下可以认为注浆质量差,可以进行再次注浆。
[0070] 本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,在隧道施工过程中,在隧道所在或即将进行隧道施工的位置设置多个第一声波收纳装置,再设置第一震源和第二震源,通过激发第一震源和第二震源,多个第一声波收纳装置即可接收到检测信号,再基于声波在水中和在地层中的传播差异,即可绘制处第一震源、第二震源和多个第一声波收纳装置组成的第一勘探基准线之间的液体分布状态,再基于液体分布的高度差异和存储体积差异即可获取到地层动水方向信息,实现了利用声波收纳对动水进行勘探,利于在隧道施工之前或隧道施工过程中明确动水的趋势,能够为注浆参数提供指导性的数据,降低了隧道建筑风险。
[0071] 本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测方法,在完成隧道施工之后,可以基于之前获取到的地层动水方向信息来在隧道之上确定形变检测区,通过对形变建成区的形变模量进行监测,可以确定动水趋势是否发生明显变化,可以对注浆的效果进行持续性的监控,能够起到预警作用,使隧道的连续施工和使用更加安全。
[0072] 在一种可行的实施方式中,先后启动第一震源和第二震源,基于多个第一声波收纳装置的检测结构,获取地层动水方向信息的步骤包括:先启动第一震源,通过所有第一声波收纳装置获取第一检测结果;基于第一检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第一动水分布信息;后启动第二震动源,通过所有第一声波收纳装置获取第二检测结果;基于第二检测结果,结合声波在动水与地层之间的传播差异,确定第二动水分布信息;拟合第一动水分布信息和第二动水分布信息,确定地层动水方向信息。
[0073] 通过先后起到第一震源和第二震源,再将两次检测结果进行拟合能够使地层动水方向信息的确定更加准确。
[0074] 可以理解的是,拟合过程中,也可以对第一动水分布信息和第二动水分布信息的相似度进行判断,如若二者的重合率低于80%,则可以认为第一动水分布信息和第二动水分布信息中的至少一者不准确,这种情况下可以再次先后启动第一震源和第二震源,获取新的第一动水分布信息和第二动水分布信息,直到二者的重合率大于或等于80%。
[0075] 在一种可行的实施方式中,基于地层动水方向信息,确定注浆参数信息的步骤包括:基于地层动水方向信息确定动水侵入方向,在于动水侵入方向相反的方向进行注浆;基于地层动水方向信息确定动水侵入量信息,基于动水侵入量信息,确定注浆量和注浆粘度。
[0076] 基于地层动水方向信息确定动水侵入方向,在于动水侵入方向相反的方向进行注浆,能够使注入到岩层或土层内的浆料汇集趋势更强,能够更好地对抗动水入侵。
[0077] 基于地层动水方向信息确定动水侵入量信息,基于动水侵入量信息,确定注浆量和注浆粘度,能够使注浆的量和注浆材料得到量化,便于使施工标准化。
[0078] 在一种可行的实施方式中,隧道动水高渗压注浆智能监测方法还包括:在第一震源远离于第一勘探基准线的一次布置多个第二声波收纳装置,多个第二声波收纳装置的连线为第二勘探基准线,第二勘探基准线与第一勘探基准线平行设置;在第二震动源远离于第一勘探基准线的一次布置多个第三声波收纳装置,多个第三声波收纳装置的连线为第三勘探基准线,第三勘探基准线与第一勘探基准线平行设置;基于多个第二声波收纳装置和多个第三声波收纳装置的检测结果,确定动水存储信息;基于动水存储信息,修正动水侵入方向。
[0079] 除了设置第一勘探基准线之外,还可以通过多个第二声波收纳装置建立第二勘探基准线,通过多个第三声波收纳装置建立第三勘探基准线,通过第二勘探基准线和第三勘探基准线的形成,能够从更加宏观的角度明确动水信息,特别适用于隧道设计初期的规划。
[0080] 在一种可行的实施方式中,在完成隧道施工后,基于地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区的步骤包括:基于地层动水方向信息和隧道所在的位置信息,构建三维模型;在三维模型中,基于地层动水方向信息的动水侵入方向在隧道的投影,确定形变检测区。
[0081] 在确定形变检测区的过程中,可以基于地层动水方向信息和隧道所在位置进行三维建模,再基于地层动水方向信息对动水的侵入进行延展,地层动水方向信息再隧道之上的投影处即为形变检测区,该形变检测区更加容易收到动水影响而产生形变。
[0082] 在一种可行的实施方式中,每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量的步骤包括:在隧道的内壁上设置工业相机,将工业相机的输出端朝向形变检测区;每经过一个第一时间间隔,获取至少一张形变检测区的图像信息;基于相邻两个第一时间间隔的图像信息,确定形变模量。
[0083] 可以通过工业相机采集图像信息,再通过图像信息比对的方式来确定形变检测区的形变模量变化,使得形变模量的检测更加简单,在工作过程中只需要在隧道内安装工业相机可以对形变检测区进行监测,能够减少人工参与,更加易于实现。
[0084] 在一种可行的实施方式中,隧道动水高渗压注浆智能监测方法还包括:在经过第二时间间隔之后,再次启动第一震源和第二震源,并基于多个第一声波收纳装置的检测结果,获取修正地层动水方向信息;在修正地层动水方向信息与地层动水方向信息的重合率大于第一阈值,且小于第二阈值的情况下,基于修正地层动水方向信息重新确定形变检测区;在修正地层动水方向信息与地层动水方向信息的重合率小于第一阈值的情况下,基于修正地层动水方向信息重新确定注浆参数信息,再次进行注浆;其中,第二时间间隔的时长大于第一时间间隔的时长,第一阈值的取值小于或等于第二阈值。
[0085] 在该实施例中,考虑到了随着时间的推移,动水的侵入状态有可能发生改变,因此在经过第二时长之后,可以再次启动第一震源和第二震源,获取最新的修正地层动水方向信息,如若修正地层动水方向信息与在先的地层动水方向信息的重合率大于或等于第二阈值,则可以认为动水侵入状态基本没有发生改变,这种情况下无需进行施工或监测的调整。而当修正地层动水方向信息与在先的地层动水方向信息的重合率小于第二阈值的情况下,但是大于第一阈值时,则认为动水入侵出现了微量的变化,这种情况下可以重新调试形变检测区,以提高预警的准确度。而在修正地层动水方向信息与在先的地层动水方向信息的重合率小于第一阈值的情况下,则说明动水入侵出现了较大的变化,这种情况下应当重新进行注浆,以使隧道施工更加安全。
[0086] 如图2所示,根据本申请实施例的第二方面提出了一种隧道动水高渗压注浆智能监测系统,包括:
[0087] 布置单元201,用于在隧道施工过程中,在隧道所处位置或预计施工位置设置多个第一声波收纳装置,将多个第一声波收纳装置的连线作为第一勘探基准线,在第一勘探基准线的两侧,分别设置第一震源和第二震源;
[0088] 第一检测单元202,用于先后启动第一震源和第二震源,基于多个第一声波收纳装置的检测结果,获取地层动水方向信息;
[0089] 第一确定单元203,用于基于地层动水方向信息,确定注浆参数信息;
[0090] 第二确定单元204,用于在完成隧道施工后,基于地层动水方向信息,在隧道的内壁确定形变检测区;
[0091] 第二检测单元205,每经过一个第一时间间隔,检测形变检测区变形模量;
[0092] 第三确定单元206,用于基于不同时段检测到的形变模量,确定注浆质量。
[0093] 本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测系统,在隧道施工过程中,在隧道所在或即将进行隧道施工的位置设置多个第一声波收纳装置,再设置第一震源和第二震源,通过激发第一震源和第二震源,多个第一声波收纳装置即可接收到检测信号,再基于声波在水中和在地层中的传播差异,即可绘制处第一震源、第二震源和多个第一声波收纳装置组成的第一勘探基准线之间的液体分布状态,再基于液体分布的高度差异和存储体积差异即可获取到地层动水方向信息,实现了利用声波收纳对动水进行勘探,利于在隧道施工之前或隧道施工过程中明确动水的趋势,能够为注浆参数提供指导性的数据,降低了隧道建筑风险。
[0094] 本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测系统,在完成隧道施工之后,可以基于之前获取到的地层动水方向信息来在隧道之上确定形变检测区,通过对形变建成区的形变模量进行监测,可以确定动水趋势是否发生明显变化,可以对注浆的效果进行持续性的监控,能够起到预警作用,使隧道的连续施工和使用更加安全。
[0095] 可以理解的是,为了提高检测结果的一致性,多个第一声波收纳装置可以等间距布置,而第一震源和第二震源与第一勘探基准线之间的最短距离可以基于第一震源和第二震源的强度确定,最短距离与第一震源和第二震源的强度呈正相关,以确保所有的第一声波收纳装置能够检测到信号为准。可以理解的是,以多个第一声波收纳装置中部的第一声波收纳装置为基准第一声波收纳装置,在多个第一声波收纳装置中,第一震源和第二震源与基准第一声波收纳装置之间的距离最短。
[0096] 可以理解的是,通过先后启动第一震源和第二震源,使得多个第一声波收纳装置能够获取两个检测结果,通过两个检测结果进行拟合,能够更加准确地确定地层动水方向信息。可以理解的是,在不考虑实际运行成本的情况下第一震源和第二震源可以为多个。
[0097] 可以理解的是,在明确地层动水方向信息,可以通过确定注浆参数信息来更加有效地针对动水的侵入,能够提高注浆的效果。
[0098] 可以理解的是,完成隧道施工之后包括完成一部分隧道施工整个隧道并未交付使用的时段,也包括隧道整体完工交付使用的时段。通过地层动水方向信息可以明确完成施工的隧道容易产生形变的位置,该位置即为形变检测区。
[0099] 可以理解的是,第一时间间隔可以与地层动水方向信息相关,地层动水方向信息中动水量越大则第一时间间隔的取值越小。
[0100] 可以理解的是,通过监测形变模量,除了可以起到预警作用之外,还可以确定注浆的质量,在形变模量波动较大的情况下可以认为注浆质量差,可以进行再次注浆。
[0101] 如图3所示,根据本申请实施例的第三方面提出了一种计算机可读存储介质301,计算机可读存储介质301存储有计算机程序302,实现上述任一技术方案的隧道动水高渗压注浆智能监测方法。
[0102] 本申请实施例提供的计算机可读存储介质301,在隧道施工过程中,在隧道所在或即将进行隧道施工的位置设置多个第一声波收纳装置,再设置第一震源和第二震源,通过激发第一震源和第二震源,多个第一声波收纳装置即可接收到检测信号,再基于声波在水中和在地层中的传播差异,即可绘制处第一震源、第二震源和多个第一声波收纳装置组成的第一勘探基准线之间的液体分布状态,再基于液体分布的高度差异和存储体积差异即可获取到地层动水方向信息,实现了利用声波收纳对动水进行勘探,利于在隧道施工之前或隧道施工过程中明确动水的趋势,能够为注浆参数提供指导性的数据,降低了隧道建筑风险。
[0103] 本申请实施例提供的计算机可读存储介质301,在完成隧道施工之后,可以基于之前获取到的地层动水方向信息来在隧道之上确定形变检测区,通过对形变建成区的形变模量进行监测,可以确定动水趋势是否发生明显变化,可以对注浆的效果进行持续性的监控,能够起到预警作用,使隧道的连续施工和使用更加安全。
[0104] 如图4所示,根据本申请实施例的第四方面提出了一种隧道动水高渗压注浆智能监测装置,包括:存储器401,存储有计算机程序;处理器402,执行计算机程序;其中,处理器402在执行计算机程序时,实现上述任一技术方案的隧道动水高渗压注浆智能监测方法。
[0105] 本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测装置,在隧道施工过程中,在隧道所在或即将进行隧道施工的位置设置多个第一声波收纳装置,再设置第一震源和第二震源,通过激发第一震源和第二震源,多个第一声波收纳装置即可接收到检测信号,再基于声波在水中和在地层中的传播差异,即可绘制处第一震源、第二震源和多个第一声波收纳装置组成的第一勘探基准线之间的液体分布状态,再基于液体分布的高度差异和存储体积差异即可获取到地层动水方向信息,实现了利用声波收纳对动水进行勘探,利于在隧道施工之前或隧道施工过程中明确动水的趋势,能够为注浆参数提供指导性的数据,降低了隧道建筑风险。
[0106] 本申请实施例提供的隧道动水高渗压注浆智能监测装置,在完成隧道施工之后,可以基于之前获取到的地层动水方向信息来在隧道之上确定形变检测区,通过对形变建成区的形变模量进行监测,可以确定动水趋势是否发生明显变化,可以对注浆的效果进行持续性的监控,能够起到预警作用,使隧道的连续施工和使用更加安全。
[0107] 在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0108] 本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
[0109] 在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0110] 以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。