CN114779316B - 隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备 - Google Patents
隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114779316B CN114779316B CN202210714955.8A CN202210714955A CN114779316B CN 114779316 B CN114779316 B CN 114779316B CN 202210714955 A CN202210714955 A CN 202210714955A CN 114779316 B CN114779316 B CN 114779316B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flowing water
- tunnel
- sound wave
- determining
- direction information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 236
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 97
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 66
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 32
- 230000009545 invasion Effects 0.000 claims description 30
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 12
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 8
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000008398 formation water Substances 0.000 claims description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 abstract 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/02—Generating seismic energy
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
- G01V1/18—Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
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。
Description
技术领域
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
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。
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
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。
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。
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。
本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质。
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。
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：
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。
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：
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。
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：
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。
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。
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：
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。
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：
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。
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。
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：
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。
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，
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。
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：
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。
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。
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
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：
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；
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；
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；
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
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。
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：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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%。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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：
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；
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；
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；
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；
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；
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (9)
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210714955.8A CN114779316B (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210714955.8A CN114779316B (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114779316A CN114779316A (zh) | 2022-07-22 |
| CN114779316B true CN114779316B (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=82422233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210714955.8A Active CN114779316B (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114779316B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117935126B (zh) * | 2024-03-21 | 2024-07-02 | 中铁七局集团武汉工程有限公司 | 一种软流塑淤泥质粉质黏土地层注浆加固视频识别方法 |
| CN117927459B (zh) * | 2024-03-25 | 2024-06-11 | 陕西中环机械有限责任公司 | 一种注浆泵注浆流量优化控制方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1914350A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-23 | Geosec S.r.l. | A method for homogenizing and stabilising a soil by way of injections |
| CN101581223A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 中南大学 | 一种隧道注浆效果检测的方法 |
| CN101581701A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 中南大学 | 一种地表注浆效果检测的方法 |
| CN102720513A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-10-10 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 动水动态信息化注浆方法 |
| KR101433877B1 (ko) * | 2013-05-15 | 2014-08-26 | 한국원자력환경공단 | 방사성 폐기물 지하처분장용 배수형 터널 굴착에 따른 그라우팅을 위한 지하수 유동 특성 모니터링 시스템 |
| CN108446499A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-24 | 广西信达高速公路有限公司 | 一种确定突涌隐患隧道帷幕注浆长度和可开挖长度的方法 |
| CN208636433U (zh) * | 2018-09-19 | 2019-03-22 | 东北大学 | 一种裂隙岩体智能注浆测控系统 |
| CN111708077A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-25 | 北京交通大学 | 隧道围岩松动圈的声波法测试方法 |
| CN112326785A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-02-05 | 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 | 同步注浆充填效果冲击映像法检测与评价方法 |
| CN112985757A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-18 | 山东大学 | 一种滨海岩溶地区动水注浆试验装置及试验方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10061044B2 (en) * | 2015-02-10 | 2018-08-28 | Transcend Engineering and Technology, LLC | Systems, methods, and software for detecting the presence of subterranean tunnels and tunneling activity |
-
2022
- 2022-06-23 CN CN202210714955.8A patent/CN114779316B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1914350A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-23 | Geosec S.r.l. | A method for homogenizing and stabilising a soil by way of injections |
| CN101581223A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 中南大学 | 一种隧道注浆效果检测的方法 |
| CN101581701A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 中南大学 | 一种地表注浆效果检测的方法 |
| CN102720513A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-10-10 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 动水动态信息化注浆方法 |
| KR101433877B1 (ko) * | 2013-05-15 | 2014-08-26 | 한국원자력환경공단 | 방사성 폐기물 지하처분장용 배수형 터널 굴착에 따른 그라우팅을 위한 지하수 유동 특성 모니터링 시스템 |
| CN108446499A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-24 | 广西信达高速公路有限公司 | 一种确定突涌隐患隧道帷幕注浆长度和可开挖长度的方法 |
| CN208636433U (zh) * | 2018-09-19 | 2019-03-22 | 东北大学 | 一种裂隙岩体智能注浆测控系统 |
| CN111708077A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-25 | 北京交通大学 | 隧道围岩松动圈的声波法测试方法 |
| CN112326785A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-02-05 | 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 | 同步注浆充填效果冲击映像法检测与评价方法 |
| CN112985757A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-18 | 山东大学 | 一种滨海岩溶地区动水注浆试验装置及试验方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 岩溶管道涌水的注浆防控技术研究;孙克国 等;《现代隧道技术》;20151231;第52卷(第5期);第178-183页 * |
| 裂隙动水注浆渗流压力与注浆堵水效果的相关分析;湛铠瑜 等;《岩土力学》;20120930;第33卷(第9期);第2650-2655页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114779316A (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114779316B (zh) | 隧道动水高渗压注浆智能监测方法及相关设备 | |
| CN106767515A (zh) | 一种隧道病害快速诊断防治方法 | |
| CN104790978A (zh) | 小净距立体交叉隧道环形导坑施工方法 | |
| CN109505628A (zh) | 一种富水断层带隧道施工方法 | |
| CN111551427B (zh) | 一种深埋长隧洞软质岩大变形超前量化预报方法 | |
| CN108979670B (zh) | 一种高聚物富水隧道注浆快速修复方法 | |
| CN108756910B (zh) | 一种智能预警式土压平衡盾构超前注浆装置和施工方法 | |
| CN115075837A (zh) | 一种敞开式tbm穿越富水破碎带施工方法及系统 | |
| CN116677453A (zh) | 圆形tbm隧道围岩稳定性监测方法及系统 | |
| CN116625263A (zh) | 基于云处理技术的隧道变形监测分析方法 | |
| CN109681251B (zh) | 全断面开挖软土隧洞掌子面玻璃纤维锚杆设计方法 | |
| CN105320830A (zh) | 构建双溶腔盐穴储库地面沉降预测模型的方法和装置 | |
| CN110455915A (zh) | 隧道二次衬砌补充注浆方法 | |
| CN114278351A (zh) | 一种隧道侵入接触破碎带加固处理方法和设备 | |
| CN111709065B (zh) | 一种复杂周边环境下超前深孔注浆钻孔孔距的确定方法 | |
| CN110528522B (zh) | 精准跟踪注浆施工方法 | |
| CN108446499B (zh) | 一种确定突涌隐患隧道帷幕注浆长度和可开挖长度的方法 | |
| Yanning et al. | Long-term settlement model for immersed tube tunnels under back silting loads during operation and maintenance periods | |
| CN116975951A (zh) | 一种基于压裂施工参数的构造应力系数校核方法及系统 | |
| CN112504920B (zh) | 巷道围岩注浆浆液渗透性能的测试方法 | |
| CN117314918B (zh) | 隧道爆破质量评估方法及其系统 | |
| CN114183148B (zh) | 一种应用于高地应力深埋隧道破碎带开挖施工方法 | |
| CN113047848A (zh) | 一种全断面放射型注浆工艺及设备 | |
| CN114233263A (zh) | 储气库造腔过程中结晶的判断方法、装置、终端及介质 | |
| CN116907362A (zh) | 一种深埋富水断层破碎带隧道防突安全厚度判定方法及其试验组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |