CN106772618A - 基于gocad的trt测试成果解译方法 - Google Patents

基于gocad的trt测试成果解译方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及地球物理学技术领域，公开了一种基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，提高TRT超前地质预报的准确性和精度。包括步骤：获取试验段TRT测试数据；对试验段进行开挖，获取并编录地质条件；将试验段TRT测试数据和编录的地质条件导入GOCAD中建立模型，生成试验段的三维地质信息模型；获取试验段的三维地质信息模型的剖面图，从剖面图获取成果图像的解译判据；将隧道的坐标及其TRT测试数据导入GOCAD中创建模型，建立隧道的三维地质信息模型；基于成果图像的解译判据对隧道地层中存在的灾害体进行预报，同时，根据上述成果图像中灾害体相对于隧道的发育部位和颜色对灾害体在隧道中发育位置及规模进行预报。本发明适用于隧道的超前地质预报。

Description

基于GOCAD的TRT测试成果解译方法
技术领域
本发明涉及地球物理学技术领域，特别涉及基于GOCAD的TRT测试成果解译方法。
背景技术
TRT：“Tunnel Reflection tomography”的简称，译为“隧道地震波反射层析成像技术”，是美国国家安全局网罗众多资深地球物理学家开展地震波勘测技术应用的研究成果。其基本原理是利用地震波在隧道各层地质体间传播，当遇到声学阻抗差异(密度和波速的乘积)界面时，一部分信号被反射回来，一部分信号透射进入前方介质，通过接收并分析回波信号了解隧道工作面前方地质体的性质。
目前TRT测试所提供的成果图像主要为黄蓝组合的色谱图像，其中，黄色区域表示该处的岩体相对坚硬，声学阻抗值高；蓝色区域表示该处岩体相对软弱，声学阻抗值低。对TRT测试成果的解译即根据这些黄蓝组合的色谱图像进行，首先分析色谱图像的特征，再根据以往总结的经验判断其所代表的地质体特征，从而实现对隧道前方地质体的超前预报。
现有的解译方法仅根据黄蓝组合的色谱图结合以往总结的经验展开，缺乏与测试区域真实地质条件的对比分析，可能引起误报；②TRT测试所得数据原为丰富的三维数据，而目前解译过程中所采用的黄蓝组合成果图像是经过对原始数据处理后得到的，数据有所缺失，可能出现漏报，同时，成果图像中的颜色仅为两种，分别代表岩体相对于于背景场的好坏，颜色过于单一，无法反映地质灾害体的发育程度；③TRT测试范围往往远大于隧道区域，单纯依靠成果图像仅能够判断某一段可能存在地质灾害体，却无法判断该灾害体是否会在隧道开挖过程中出露、将出现在隧道的哪个部位以及出露的规模等情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，提高TRT超前地质预报的准确性和精度。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，包括步骤：
在隧道区域内选取若干段作为试验段进行TRT测试，获取试验段的TRT测试数据；
测试后对该试验段进行开挖，获取试验段开挖揭示的地质条件，并对试验段内的地质条件进行编录；
将试验段的TRT测试数据和编录的地质条件导入GOCAD中建立模型，生成试验段的三维地质信息模型；
通过剖切得到试验段的三维地质信息模型在特定位置的剖面图，即成果图像，观察不同类型灾害体发育部位成果图像的颜色分布特征，从而建立成果图像颜色与地质灾害体之间的对应关系，即解译判据，用于后续的TRT测试成果解译；
对需要进行超前地质预报的隧道进行TRT测试，为了便于后续步骤描述，我们可将需要进行超前地质预报的隧道记为T隧道，将T隧道的坐标及其TRT测试数据导入GOCAD中创建模型，建立T隧道的三维地质信息模型；
基于上述成果图像的解译判据对隧道地层中存在的灾害体进行预报，同时，根据上述成果图像中灾害体相对于T隧道的发育部位和颜色对灾害体在T隧道中发育位置及规模进行预报。
进一步的，TRT测试数据包括反射系数。
进一步的，开挖揭示的地质条件包括岩性、岩层产状、地层界线、构造、地下水、岩溶及其它地质信息。这些开挖揭示的地质条件可以通过室内试验、地质罗盘现场测试、以及现场观察等常规方法获取。
进一步的，灾害体的类型包括构造发育、岩体破碎、地下水活动强烈、岩溶发育及其它影响隧道围岩稳定的不良地质现象。
进一步的，所述成果图像由8种颜色组合而成，8种颜色可通过GOCAD中调色板工具自定义实现。
进一步的，8种颜色分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、白。且成果图像中的颜色种类可根据实际需要进行调整。
本发明的有益效果是：本发明所提供的基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，可以使超前地质预报工作充分结合测试区的特质特征，最大限度地利用测试数据所反映的地质信息，并能够明确反映出灾害体与隧道之间的位置关系，显著提高TRT超前地质预报的准确性和精度。
具体实施方式
实施例提供了一种利用GOCAD软件对TRT测试成果进行解译的方法，具体步骤如下：
(1)在隧道区域内选取若干段作为试验段进行TRT测试，获取TRT测试数据。TRT测试数据主要包括反射系数和透射系数，本发明中的“测试数据”指反射系数。
(2)测试后对该试验段进行开挖，然后通过室内试验、地质罗盘现场测试、以及现场观察等常规方法获取试验段的岩性、岩层产状、地层界线、构造、地下水、岩溶及其它地质信息，并对获取的信息进行编录。
(3)将TRT测试数据和编录的地质条件导入GOCAD中建立模型，生成试验段的三维地质信息模型。
(4)通过剖切得到试验段的三维地质信息模型在特定位置的剖面图，即成果图像，观察不同类型灾害体发育部位成果图像的颜色分布特征，从而建立成果图像颜色与地质灾害体之间的对应关系，即解译判据，用于后续的TRT测试成果解译。
所述颜色分布特征由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、白8种颜色组合而成，8种颜色可通过GOCAD中调色板工具自定义实现。实施例通过增加成果图像中色谱组合颜色的种类，可以使成果图像不仅能够反映灾害体的存在，还能够反映灾害体的发育程度。
(5)对需要进行超前地质预报的隧道进行TRT测试，为便于描述，我们将需要进行超前地质预报的隧道记为T隧道，将T隧道的坐标及其TRT测试数据导入GOCAD中创建模型，建立T隧道的三维地质信息模型，使模型能够展示灾害体与隧道之间的位置关系。
(6)基于上述成果图像的解译判据对隧道地层中存在的灾害体进行预报，同时，根据图像中灾害体相对于隧道的发育部位和颜色实现灾害体在隧道中发育位置及规模的精确预报。
实施例在获得TRT测试数据后，仅需借助GOCAD软件即可实现对地质灾害体的超前预报，而作为国际上公认的主流建模软件，GOCAD软件商业化程度极高，容易获得，同时，GOCAD软件可多次重复利用，使用成本极低，综上，该方法具有很好的可实施性。
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，其特征在于，包括步骤：
在隧道区域内选取若干段作为试验段进行TRT测试，获取试验段的TRT测试数据；
测试后对该试验段进行开挖，获取试验段开挖揭示的地质条件，对试验段内的地质条件进行编录；
将试验段的TRT测试数据和编录的地质条件导入GOCAD中建立模型，生成试验段的三维地质信息模型；
通过剖切得到试验段的三维地质信息模型在特定位置的剖面图，即成果图像，观察不同类型灾害体发育部位成果图像的颜色分布特征，从而建立成果图像颜色与地质灾害体之间的对应关系，即解译判据，用于后续的TRT测试成果解译；
对需要进行超前地质预报的隧道进行TRT测试，需要进行超前地质预报的隧道记为T隧道，将T隧道的坐标及其TRT测试数据导入GOCAD中创建模型，建立T隧道的三维地质信息模型；
基于上述成果图像的解译判据对隧道地层中存在的灾害体进行预报，同时，根据上述成果图像中灾害体相对于T隧道的发育部位和颜色对灾害体在T隧道中发育位置及规模进行预报。
2.如权利要求1所述的基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，其特征在于，TRT测试数据包括反射系数。
3.如权利要求1所述的基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，其特征在于，开挖揭示的地质条件包括岩性、岩层产状、地层界线、构造、地下水、岩溶。
4.如权利要求1所述的基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，其特征在于，灾害体的类型包括以下影响隧道围岩稳定的不良地质现象：构造发育、岩体破碎、地下水活动强烈、岩溶发育。
5.如权利要求1所述的基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，其特征在于，所述成果图像由8种颜色组合而成。
6.如权利要求5所述的基于GOCAD的TRT测试成果解译方法，其特征在于，8种颜色分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、白。
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