CN116562643A - 一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统 - Google Patents

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张美琴
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周成志
钟原
王芳
周铁军
刘云
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Abstract

本发明公开了一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，涉及隧道施工技术领域，包括数据库，还包括数据采集模块、地质编录模块、数据处理模块、数据分析模块；数据采集模块用于采集隧道工程地质数据和水文地质数据、围岩基本数据、围岩支护措施的实施效果数据；地质编录模块获取数据采集模块的数据作录入性处理并传输至数据库；数据库对数据进行存储、查询。本发明通过对隧道施工地质信息的采集、编录、以及处理和分析，能够第一时间掌握隧道施工状况，通过对数据的处理分析，能够方便地修正围岩分级及支护参数，对隧道围岩支护效果进行评价，还能够提出优化措施与建议，从而形成了一个完备的管理体系，为隧道施工安全有效进行提供条件。

Description

一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统。
背景技术
隧道施工地质条件随着环境的改变以及区域的不同而发生变化，关系到隧道的前期施工以及隧道的运营和养护。隧道施工地质探察的目的是为了能够确定隧道的施工方案以及支护结构类型，为隧道的安全施工提供科学依据和保障。因此，在进行隧道设计施工前，需要对地质条件进行调查和分析，如地形地貌特征、地质条件、环境气候、施工条件等，为隧道施工做好充分的准备。
目前隧道施工技术已经相对成熟，但是对隧道施工的地质条件、支护措施等仍然没有形成一个完备的管理体系，造成施工反应慢，周期长的问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，能够形成了一个完备的管理体系，为隧道施工安全有效进行提供条件。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，包括数据库，还包括数据采集模块、地质编录模块、数据处理模块、数据分析模块；
数据采集模块用于采集隧道工程地质数据和水文地质数据、围岩基本数据、围岩支护措施的实施效果数据；
地质编录模块获取数据采集模块的数据作录入性处理并传输至数据库；
数据库对数据进行存储、查询；
数据处理模块根据数据采集模块采集的数据，进行中长期地质预报，修正围岩分级及支护参数。
数据分析模块对数据进行分析，提出围岩分级变更意见，修改支护参数的优化措施与建议，并转化为施工现场的具体操作指导意见。
优选的，所述数据采集模块使用地震波法系统对隧道施工地质进行长距离宏观测试，使用地质雷达方法和陆地声纳方法进行补充和验证，使用超前钻探和钻孔成像方法获取隧道地质体构造信息，从而获取工程地质数据；使用红外线探水方法获取水文地质数据。
优选的，所述数据采集模块采用掌子面画像系统对掌子面摄像，形成三维地质图，获得破碎岩体、出水构造及围岩类别等围岩基本数据。
优选的，所述数据采集模块通过在安装锚杆的同时，在围岩与支护中埋设应变控头成为测点，获取岩石单轴抗压强度、岩石强度等级、围岩完整性系数等围岩支护措施的实施效果数据。
优选的，所述数据处理模块还连接数据库以生成系列图表、系列曲线。
优选的，系列图表、系列曲线包括监测断面素描图、锚杆应力监测分布图、围岩应力分布图、围岩特征曲线。
优选的，还包括人员管理模块，人员管理模块用于对现场技术人员的录入。
优选的，还包括人机交互模块，人机交互模块进行测试数据的录入，数据采集、处理后的展示。
本发明的技术效果和优点：
1.通过对隧道施工地质信息的采集、编录、以及处理和分析，能够第一时间掌握隧道施工状况，通过对数据的处理分析，能够方便地修正围岩分级及支护参数，对隧道围岩支护效果进行评价，还能够提出优化措施与建议，从而形成了一个完备的管理体系，为隧道施工安全有效进行提供条件。
2.通过采用多种地质分析方法，其之间相互印证，从多方面、多角度掌握工程地质数据和水文地质数据，为围岩的精准分级，围岩支护类型做好前置准备工作。
附图说明
图1为实施例一的整体结构示意图。
图2为实施例一的整体结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1至图2所示，本实施例提供一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，包括数据库，还包括数据采集模块、地质编录模块、数据处理模块、数据分析模块；
数据采集模块用于采集隧道工程地质数据和水文地质数据、围岩基本数据、围岩支护措施的实施效果数据；
地质编录模块获取数据采集模块的数据作录入性处理并传输至数据库；
数据库对数据进行存储、查询；
数据处理模块根据数据采集模块采集的数据，进行中长期地质预报，修正围岩分级及支护参数。
数据分析模块对数据进行分析，提出围岩分级变更意见，修改支护参数的优化措施与建议，并转化为施工现场的具体操作指导意见。
通过对隧道施工地质信息的采集、编录、以及处理和分析，能够第一时间掌握隧道施工状况，通过对数据的处理分析，能够方便地修正围岩分级及支护参数，对隧道围岩支护效果进行评价，还能够提出优化措施与建议，从而形成了一个完备的管理体系，为隧道施工安全有效进行提供条件。
在本实施例中，数据采集模块使用地震波法系统对隧道施工地质进行长距离宏观测试，使用地质雷达方法和陆地声纳方法进行补充和验证，使用超前钻探和钻孔成像方法获取隧道地质体构造信息，从而获取工程地质数据；使用红外线探水方法获取水文地质数据。
地震波法系统可以判断掌子面前方一定距离(80～120m)的地质变化，其通过对爆破地震波在不同地质岩层中的反射波进行接收，通过对反射波的解读分析，如时间差、相位差等，来判断地质变化。地质雷达方法采用1个天线发射高频电磁波，和1个天线接收来自地下介质界面的反射波，通过对接收到的反射波进行分析推断地下地质情况。陆地声纳方法用锤击方式激发弹性波，通过接收仪器将各测点的时间曲线拼接成时间剖面图象，根据图象可以分辨不同的不良地质体并计算出它门的空间位置。超前钻探采用水平钻机对未开挖岩体进行钻探，通过岩芯来判断开挖岩石的信息，在孔口可以进行有害气体的监测。钻孔成像方法采用超前钻探的钻孔对钻孔四周围岩的摄影成像，分析得到围岩构造面和不良地质体的分布里程位置。红外线探水方法，采用采用红外线热像仪在掌子面上可测出温度逐渐变化的梯度和部位，根据含水岩体在掌子面的温度变化，判断可能富含水地层。
进一步地，数据采集模块采用掌子面画像系统对掌子面摄像，形成三维地质图，获得破碎岩体、出水构造及围岩类别等围岩基本数据。掌子面画像系统采用高分辨率的数码相机，对掌子面和隧道侧墙进行拍照，通过对图像进行处理分析，形成三维构造体系，同时可以做出地质素描展开图，对破碎岩体和出水构造及围岩类别等作出预测预报。
通过采用多种地质分析方法，其之间相互印证，从多方面、多角度掌握工程地质数据和水文地质数据，为围岩的精准分级，围岩支护类型做好前置准备工作。
在本实施例中，数据采集模块通过在安装锚杆的同时，在围岩与支护中埋设应变控头成为测点，获取岩石单轴抗压强度、岩石强度等级、围岩完整性系数等围岩支护措施的实施效果数据。依据该数据，做出相应的调整，以满足支护抗力与围岩相适应程度。
在本实施例中，数据处理模块还连接数据库以生成系列图表、系列曲线。其中，系列图表、系列曲线包括监测断面素描图、锚杆应力监测分布图、围岩应力分布图、围岩特征曲线。
在本实施例中，还包括人员管理模块，人员管理模块用于对现场技术人员的录入。
在本实施例中，还包括人机交互模块，人机交互模块进行测试数据的录入，数据采集、处理后的展示。
现场施工时，首先通过人员管理模块录入现场技术人员，以获得用户权限，技术人员通过人机交互模块(智能终端)输入测试信息，采用地震波法、地质雷达方法、陆地声纳方法、超前钻探和钻孔成像方法、红外线探水方法、掌子面画像系统采集隧道工程地质数据和水文地质数据、围岩基本数据、围岩支护措施的实施效果数据；地质编录模块对数据作录入性处理并传输至数据库；数据处理模块则通过采集的数据，进行中长期地质预报，修正围岩分级及支护参数，并生成系列图表、系列曲线，这些系列图表、系列曲线最终展示在人机交互模块(智能终端)上。通过数据分析模块对数据进行分析，提出围岩分级变更意见，修改支护参数的优化措施与建议，并转化为施工现场的具体操作指导意见。

Claims (8)

1.一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，包括数据库，其特征在于：还包括数据采集模块、地质编录模块、数据处理模块、数据分析模块；
数据采集模块用于采集隧道工程地质数据和水文地质数据、围岩基本数据、围岩支护措施的实施效果数据；
地质编录模块获取数据采集模块的数据作录入性处理并传输至数据库；
数据库对数据进行存储、查询；
数据处理模块根据数据采集模块采集的数据，进行中长期地质预报，修正围岩分级及支护参数。
数据分析模块对数据进行分析，提出围岩分级变更意见，修改支护参数的优化措施与建议，并转化为施工现场的具体操作指导意见。
2.根据权利要求1所述的一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，其特征在于：所述数据采集模块使用地震波法系统对隧道施工地质进行长距离宏观测试，使用地质雷达方法和陆地声纳方法进行补充和验证，使用超前钻探和钻孔成像方法获取隧道地质体构造信息，从而获取工程地质数据；使用红外线探水方法获取水文地质数据。
3.根据权利要求1所述的一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，其特征在于：所述数据采集模块采用掌子面画像系统对掌子面摄像，形成三维地质图，获得破碎岩体、出水构造及围岩类别等围岩基本数据。
4.根据权利要求1所述的一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，其特征在于：所述数据采集模块通过在安装锚杆的同时，在围岩与支护中埋设应变控头成为测点，获取岩石单轴抗压强度、岩石强度等级、围岩完整性系数等围岩支护措施的实施效果数据。
5.根据权利要求1所述的一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，其特征在于：所述数据处理模块还连接数据库以生成系列图表、系列曲线。
6.根据权利要求5所述的一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，其特征在于：系列图表、系列曲线包括监测断面素描图、锚杆应力监测分布图、围岩应力分布图、围岩特征曲线。
7.根据权利要求1所述的一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，其特征在于：还包括人员管理模块，人员管理模块用于对现场技术人员的录入。
8.根据权利要求1所述的一种隧道施工地质跟踪及测试信息编录系统，其特征在于：还包括人机交互模块，人机交互模块进行测试数据的录入，数据采集、处理后的展示。
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