一种地质探测方法和系统技术方案

本申请实施例公开了一种地质探测方法和系统，所述地质探测方法包括：获取隧道的施工参数；所述施工参数包括掌子面与仰拱的距离；基于所述施工参数，在所述隧道的两边墙中的每一边墙布设一组震源点，每组所述震源点中，所述震源点以第一距离呈线性间隔排布；在所述隧道的两边墙和拱顶分别布设至少一组检波器；在所述震源点处激发地震波信号，并基于所述检波器接收反馈的地震数据；所述地震数据包括横波信号。信号。信号。

【技术实现步骤摘要】
一种地质探测方法和系统


[0001]本申请涉及隧道建设工程
，尤其涉及一种地质探测方法和系统。

技术介绍

[0002]在隧道施工过程中，超前地质预报是采用地质、物探和其它勘探手段分析和预测掌子面前方工程地质、水文地质和不良地质体情况的一种地质勘察方法。其中物探法是进行超前地质预报的主要手段，具体的包括地质雷达法、地震反射波法和瞬变电磁法等，这些方法均需要在隧道的掌子面或隧周采用一定的观测方式进行数据采集，而后进行数据分析达到超前地质预报的目的。
[0003]然而，现有的地震反射波法超前地质预报多采用三分量检波器，采集隧道全空间的三分量地震数据，通过信号处理的手段实现纵横波分离，而后分别对分离后的纵波、横波进行偏移成像，这样虽然在大部分情况下能得到可靠的探测结果，但对于富水岩溶隧道等地质异常区域的探测的分辨率较低，难以进行准确的地质预报。

技术实现思路

[0004]本申请实施例期望提供一种地质探测方法和系统。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]本申请第一方面的实施例提供一种地质探测方法，所述地质探测方法包括：
[0007]获取隧道的施工参数；所述施工参数包括掌子面与仰拱的距离；
[0008]基于所述施工参数，在所述隧道的两边墙中的每一边墙布设一组震源点，每组所述震源点中，所述震源点以第一距离呈线性间隔排布；在所述隧道的两边墙和拱顶分别布设至少一组检波器；
[0009]在所述震源点处激发地震波信号，并基于所述检波器接收反馈的地震数据；所述地震数据包括横波信号。
[0010]可选地，所述震源点与每组所述检波器的横向偏移距相等。
[0011]可选地，每一组所述检波器包括至少两个检波器；每一组的所述检波器以第二距离间隔排布。
[0012]可选地，所述在所述震源点处激发地震波信号，包括：
[0013]在所述震源点处，通过机械震源激发地震横波。
[0014]可选地，所述在所述震源点处激发地震波信号，并基于所述检波器接收反馈的地震数据，还包括：
[0015]对所述地震数据进行整合归类，确定每一所述检波器得到的地震数据和每一所述震源点处反馈的地震数据。
[0016]可选地，在基于所述检波器接收反馈的地震数据之后，所述方法还包括：
[0017]对所述地震数据进行滤波处理，去除所述地震数据中的干扰信号。
[0018]可选地，还包括：采用偏移成像算法对所述地震数据进行处理，将所述地震数据转
换为图像信息；
[0019]基于所述图像信息，确定所述隧道的地质情况。
[0020]本申请的第二方面的实施例提供一种地质探测系统，所述系统包括：机械震源和检波器；
[0021]所述机械震源，用于在隧道两边墙的多个震源点激发地震波信号；每一边墙上的多个所述震源点以第一距离呈线性间隔排布；
[0022]所述检波器，设置在所述隧道的两边墙和拱顶，用于接收反馈的地震数据；所述地震数据包括横波信号。
[0023]可选地，所述隧道的两边墙和拱顶分别设有至少一组检波器；每一组所述检波器中的至少两个检波器以第二距离间隔排布。
[0024]可选地，所述震源点到所述隧道的两边墙和拱顶的所述检波器的横向偏移距相等。
[0025]本申请实施例提供的一种地质探测方法和系统，所述地质探测方法包括：获取隧道的施工参数；所述施工参数包括掌子面与仰拱的距离；基于所述施工参数，在所述隧道的两边墙中的每一边墙布设一组震源点，每组所述震源点中，所述震源点以第一距离呈线性间隔排布；在所述隧道的两边墙和拱顶分别布设至少一组检波器；在所述震源点处激发地震波信号，并基于所述检波器接收反馈的地震数据；所述地震数据包括横波信号。采用本申请的技术方案，通过布设一系列的震源点和检波器，基于检波器接收自震源点发出的地震波信号经隧道岩体反馈的横波信号，利用横波信号对地质异常区域的高分辨率和对液体的高敏感度，从而可以得到准确的探测结果，较好的反应隧道岩体的地质异常情况。
附图说明
[0026]图1为本申请实施例提供的一种地质探测方法的流程示意图；
[0027]图2a为本申请实施例提供的震源点和检波器的分布示意图；
[0028]图2b为本申请实施例提供的震源点的分布示意图；
[0029]图2c为本申请实施例提供的检波器的分布示意图；
[0030]图3为本申请实施例提供的地震波传播方向的示意图；
[0031]图4为本申请实施例提供的检波器的安装位置示意图；
[0032]图5为本申请实施例提供的地震数据的波形示意图；
[0033]图6为本申请实施例提供的克希霍夫偏移成像的原理示意图；
[0034]图7为本申请实施例提供的图像信息的效果示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]此外，附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功
能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0037]附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0038]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0039]传统的超前地质预报数据采集方式，多以炸药作为震源，可获得较高信噪比的数据。然而，近些年来随着炸药管控越来越严，超前地质预报以炸药作为震源越来越不方便，严重影响现场施工安全与效率，甚至导致无法开展外业数据采集。另外，超前地质预报多采用三分量检波器，采集隧道全空间的三分量地震数据，通过信号处理的手段实现纵横波分离，而后分别对分离后的纵波、横波进行偏移成像。由于波场分离后的纵波数据较横波数据的信噪比更高，预报成果更可靠，因此资料解释多以纵波的预报成果为主，然而，纵波对于富水岩溶隧道等地质异常区域的探测的分辨率较低，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地质探测方法，其特征在于，所述方法包括：获取隧道的施工参数；所述施工参数包括掌子面与仰拱的距离；基于所述施工参数，在所述隧道的两边墙中的每一边墙布设一组震源点，每组所述震源点中，所述震源点以第一距离呈线性间隔排布；在所述隧道的两边墙和拱顶分别布设至少一组检波器；在所述震源点处激发地震波信号，并基于所述检波器接收反馈的地震数据；所述地震数据包括横波信号。2.根据权利要求1所述的地质探测方法，其特征在于，所述震源点与每组所述检波器的横向偏移距相等。3.根据权利要求1所述的地质探测方法，其特征在于，每一组所述检波器包括至少两个检波器；每一组的所述检波器以第二距离间隔排布。4.根据权利要求1所述的地质探测方法，其特征在于，所述在所述震源点处激发地震波信号，包括：在所述震源点处，通过机械震源激发地震横波。5.根据权利要求1所述的地质探测方法，其特征在于，所述在所述震源点处激发地震波信号，并基于所述检波器接收反馈的地震数据，还包括：对所述地震数据进行整合归类，确定每一所述检波器得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡盛，刘铁，刘铁华，陈杰，汤浩，化希瑞，崔德海，张邦，汪文刚，杨磊，陈支兴，陈应君，赵威，吴玄，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：