CN119398493A 基于隧道地质探测的超前地质预报方法及系统 （贵州省公路工程集团有限公司）

基于隧道地质探测的超前地质预报方法及集；对融合数据集进行三维空间建模和特征提险分布图；对地质风险分布图进行施工方案优行综合分析和动态更新，得到超前地质预报结报方法的预测精度、可靠性及准确率不足的缺2对采集的实时监测数据、所述施工指导方案、所述智能地质对历史地质资料进行数字化处理，得到数字化地质数据，并对数字化地对实时监测数据进行去噪滤波处理，得到清洗后的监测数据，并对清对地质雷达探测数据进行信号增强处理，得到增强后的雷达数据，对地震波法探测数据进行频谱分析，得到频谱特征数据，并对频谱对红外线探测数据进行温度梯度分析，得到温度异常区域数据，对所述分层地质信息进行空间配准处理，得到配准后的地质数据对所述监测趋势数据进行异常值检测，得到异常值标记数据，并对所述分割后的地层界面数据进行地层界面提取，得到界面特征数对所述地层速度结构数据进行波形反演，得到速度场数据，并对所3对所述三维岩性分布数据进行空间统计分析，得到岩性概率分布图，对所述潜在地质异常点位置信息进行形态学处理，得到异常区域轮对所述融合数据集进行空间插值处理，得到连续分布的地质属性场，并对所述离散化的三维地质分布场进行地质单元分类，得到地质单对所述目标地质结构孪生体进行地质参数赋值，得到参数化地质对所述参数概率密度函数进行随机场生成，得到多组地质参数对所述地质参数统计特征进行空间相关性分析，得到地质参数对所述地质参数空间分布预测图进行异常特征提取，得到潜在地质异对所述地质风险概率分布图进行聚类分析，得到关键风险区域，并对所述智能地质预测结果进行地质因素分解，得到多维地质因素数对所述因素权重矩阵进行层次分析，得到因素重要性排序，并对所述对所述关键影响因素集进行相关性分析，得到因素相关系数矩阵，并对所述主控因素组合进行模糊综合评价，得到风险等级评分，并对所述对所述标准化风险指数进行空间插值，得到连续风险分布场，并对所对所述风险分区图进行边界优化，得到精细化风险区域，并对所述4对所述地质风险分布图进行区域划分，得到风险等级分区，并对所对所述初步开挖方案进行力学分析，得到应力分布数据，并对所述对所述开挖稳定性评估结果进行支护需求分析，得到支护类型建对所述初步支护方案进行数值模拟，得到支护效果预测数据，并对所对所述优化后的支护参数和所述初步开挖方案进行对所述初步施工工序进行施工周期估算，得到施工进度计划，并对所述施工进度计划对所述实时监测数据进行数据清洗，得到有效监测数据，并对所述对所述监测参数变化趋势与所述智能地质预测结果进行对比分析，得到预测偏差数对所述预测修正指标进行权重分配，得到修正权重矩阵，并对所述修对所述更新后的地质预测结果与所述地质风险分布图进行叠加分析，对所述更新后的风险分布图与所述施工指导方案进行适应性分析，得到方案调整建对所述优化后的施工方案、所述更新后的地质预测结果和所述更新8.一种基于隧道地质探测的超前地质预报系统去噪模块，用于对在隧道施工区域预先采集的多源数据集进行提取模块，用于对所述融合数据集进行三维空间建模和特征提取，得到评估模块，用于对所述智能地质预测结果进行多因素风险评估，得到隧56传统方法缺乏动态更新机制,无法及时根据施工过程中的实时监测数据对预测结果进行修7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元件必须具有特定的方位、实施例的一种基于隧道地质探测的超前地质预报方法的流程图，如图1所示，包括以下步8数据通过岩芯分析获取岩性分布信息。红外线探测数据进行温度梯度分析以识别异常区[0028]融合数据集的三维空间建模采用kriging插值方法生成连续的地质属性场，然后进行网格划分形成离散化的三维地质分布场。对离散化数据进行地质单元分类和边界细9三维岩性分布数据以及潜在地质异常点位置信息合并为原始的数据进行时间序列分析，利用自回归积分滑动平均(ARIMA)模型预测监测参数的变化趋[0042]超前钻探数据通过岩芯分析获得岩性分布信息。对岩性之间变化。超前钻探在隧道掌子面前方进行了5个钻孔，岩芯分析结果经空间插值生成了[0055]对三维岩性分布数据进行空间统计分析，运用变异函数八叉树算法对连续分布的地质属性场进行自适应网格划分，得到离散化的三维地质分布[0067]接下来，对离散化的三维地质分布场运用支持向量机(SVM)算法进行地质单元分为后续插值提供了理论基础。利用普通克里金法对地质参数变异函数进行地质统计学插层等复杂区域网格精度提升至10m×10m×1m，而在均匀岩体区域保持100m×100m×10m的[0071]变异函数分析显示，岩性强度在水平方向的相关距离约为200m，垂直方向约为[0082]其中，Wi表示第i个因素的权重，aij表示第i个因素相对于第j个因素的重要性比2分为5个风险等级区域。高风险区域(1.5km_2km段)采用台阶法开挖，中等风险区域(0_加强支护。模糊推理系统建议在高风险区域采用钢拱架联合锚杆支护，初步设计为间距[0109](4)对更新后的地质预测结果与地质风险分布图进行叠加分析，得到动态风险评[0111](6)对优化后的施工方案、更新后的地质预测结果和更新后的风险分布图进行数[0112]具体地，对实时监测数据进行数据清洗，采用异常值检测算法如局部异常因子调整建议