地下工程岩体质量修正方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种地下工程岩体质量修正方法、装置、设备及可读存储介质，涉及地下工程技术领域，包括获取钻机钻入待测岩体后的目标随钻参数，所述目标随钻参数包括钻进过程中的水压参数、流量参数、结构面参数、姿态参数和钻进参数；将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型，得到目标地下水修正指数、目标结构面修正指数和目标地应力修正指数；将所述目标地下水修正指数、目标结构面修正指数和目标地应力修正指数输入至预设岩体质量修正模型，得到目标岩体修正质量指标值。本申请修正了地下水、结构面和地应力的影响，可实时获取每个里程的工程岩体修正质量，提高了岩体分级的准确性和客观性。性和客观性。性和客观性。

【技术实现步骤摘要】
地下工程岩体质量修正方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及地下工程
，特别涉及一种地下工程岩体质量修正方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]岩体稳定性的准确评价是进行地下工程开挖与支护设计的重要根据。在影响工程岩体稳定性的诸多因素中，岩石坚硬程度和岩体完整程度反应了岩体的基本属性，但其并不是影响岩体质量和稳定性的全部重要因素，还应结合工程考虑各影响因素来修正岩体基本质量指标，作为工程岩体分级的依据。随着地下工程建设的规模不断增大，常面临着富水软弱、断层破碎带、高地应力等复杂地质条件，易发生涌水、塌方、岩爆等安全事故，因此，亟需引入影响岩体稳定的主要修正因素，以对工程岩体作出快速准确的定级。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种地下工程岩体质量修正方法、装置、设备及可读存储介质，以解决相关技术中存在的问题。
[0004]第一方面，提供了一种地下工程岩体质量修正方法，包括以下步骤：
[0005]获取钻机钻入待测岩体后的目标随钻参数，所述目标随钻参数包括钻进过程中的水压参数、流量参数、结构面参数、姿态参数和钻进参数；
[0006]将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型，得到目标地下水修正指数、目标结构面修正指数和目标地应力修正指数；
[0007]将所述目标地下水修正指数、所述目标结构面修正指数和所述目标地应力修正指数输入至预设岩体质量修正模型，得到目标岩体修正质量指标值。
[0008]一些实施例中，在将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型的步骤之前，还包括：
[0009]通过原位数字钻探测试获取与第一预设工况对应的围岩裂隙内的实验随钻水压值和实验随钻流量值，所述第一预设工况包括不同的岩体基本质量初始值、岩性类别、围岩水压力和围岩出水量；
[0010]基于所述实验随钻水压值、所述实验随钻流量值和所述岩体基本质量初始值构建生成预设地下水修正模型。
[0011]一些实施例中，所述实验随钻水压值和实验随钻流量值的计算方法分别为：
[0012]ΔP(x)＝[P
r
(x)
‑
P
r
(x
‑
1)]‑
[P
d
(x)
‑
P
d
(x
‑
1)][0013]ΔQ(x)＝[Q
r
(x)
‑
Q
r
(x
‑
1)]‑
[Q
d
(x)
‑
Q
d
(x
‑
1)][0014]式中，ΔP(x)表示x里程处对应的围岩裂隙内的实验随钻水压值，P
r
(x)表示x里程处对应的近钻头位置的实验随钻水压值，P
r
(x
‑
1)表示x
‑
1里程处对应的近钻头位置的实验随钻水压值，P
d
(x)表示x里程处对应的冲洗液管路的实验随钻水压值，P
d
(x
‑
1)表示x
‑
1里程
处对应的冲洗液管路的实验随钻水压值，ΔQ(x)表示x里程处对应的围岩裂隙内的实验随钻流量值，Q
r
(x)表示x里程处对应的近钻头位置的实验随钻流量值，Q
r
(x
‑
1)表示x
‑
1里程处对应的近钻头位置的实验随钻流量值，Q
d
(x)表示x里程处对应的冲洗液管路的实验随钻流量值，Q
d
(x
‑
1)表示x
‑
1里程处对应的冲洗液管路的实验随钻流量值。
[0015]一些实施例中，在将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型的步骤之前，还包括：
[0016]通过原位数字钻探测试获取与第二预设工况对应的实验结构面产状值和实验钻孔姿态值，所述第二预设工况为不同的结构面产状和钻孔姿态的组合状态；
[0017]基于所述实验结构面产状值和所述实验钻孔姿态值构建生成预设结构面修正模型。
[0018]一些实施例中，在将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型的步骤之前，还包括：
[0019]通过室内数字钻探测试获取与第三预设工况对应的实验钻进参数和实验围岩最大主应力，通过数字取芯钻探和岩石力学试验获取实验岩石饱和单轴抗压强度，所述第三预设工况包括不同的岩体基本质量初始值、岩性类别、岩石强度和围压条件；
[0020]根据所述实验围岩最大主应力和所述实验岩石饱和单轴抗压强度确定出实验围岩强度应力比；
[0021]基于所述实验围岩强度应力比和实验钻进参数对预设神经网络模型进行训练，得到预设围岩强度应力比预测模型；
[0022]基于所述预设围岩强度应力比预测模型和所述岩体基本质量初始值构建生成预设地应力修正模型。
[0023]一些实施例中，所述实验围岩强度应力比的计算公式为：
[0024][0025]所述预设围岩强度应力比预测模型为：
[0026]SSR'＝f(F',M',N',V',SE',PR',FPI',MPI')
[0027]式中，SSR表示实验围岩强度应力比，R
c
表示实验岩石饱和单轴抗压强度，σ
max
表示实验围岩最大主应力，SSR＇表示目标围岩强度应力比，f表示训练函数，F＇表示目标钻进压力，M＇表示目标钻头扭矩，N＇表示目标钻杆转速，V＇表示目标钻进速度，SE＇表示目标钻进比能，PR＇表示目标贯入度，FPI＇表示目标钻压贯入指数，MPI＇表示目标扭矩贯入指数。
[0028]一些实施例中，所述预设岩体质量修正模型的计算公式为：
[0029][0030]式中，表示x里程处对应的目标岩体修正质量指标值，BQ(x)表示x里程处对应的岩体基本质量初始值，K1(x)表示x里程处对应的目标地下水修正指数，K2(x)表示x里程处对应的目标结构面修正指数，K3(x)表示x里程处对应的目标地应力修正指数。
[0031]第二方面，提供了一种地下工程岩体质量修正装置，包括：
[0032]参数获取单元，其用于获取钻机钻入待测岩体后的目标随钻参数，所述目标随钻
参数包括钻进过程中水压参数、流量参数、结构面参数、姿态参数和钻进参数；
[0033]指数预测单元，其用于将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型，得到目标地下水修正指数、目标结构面修正指数和目标地应力修正指数；
[0034]质量修正单元，其用于将所述目标地下水修正指数、目标结构面修正指数和目标地应力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下工程岩体质量修正方法，其特征在于，包括以下步骤：获取钻机钻入待测岩体后的目标随钻参数，所述目标随钻参数包括钻进过程中的水压参数、流量参数、结构面参数、姿态参数和钻进参数；将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型，得到目标地下水修正指数、目标结构面修正指数和目标地应力修正指数；将所述目标地下水修正指数、所述目标结构面修正指数和所述目标地应力修正指数输入至预设岩体质量修正模型，得到目标岩体修正质量指标值。2.如权利要求1所述的一种地下工程岩体质量修正方法，其特征在于，在将所述目标随钻参数分别输入至预设地下水修正模型、预设结构面修正模型和预设地应力修正模型的步骤之前，还包括：通过原位数字钻探测试获取与第一预设工况对应的围岩裂隙内的实验随钻水压值和实验随钻流量值，所述第一预设工况包括不同的岩体基本质量初始值、岩性类别、围岩水压力和围岩出水量；基于所述实验随钻水压值、所述实验随钻流量值和所述岩体基本质量初始值构建生成预设地下水修正模型。3.如权利要求2所述的一种地下工程岩体质量修正方法，其特征在于，所述实验随钻水压值和实验随钻流量值的计算方法分别为：ΔP(x)＝[P
r
(x)
‑
P
r
(x
‑
1)]
‑
[P
d
(x)
‑
P
d
(x
‑
1)]ΔQ(x)＝[Q
r
(x)
‑
Q
r
(x
‑
1)]
‑
[Q
d
(x)
‑
Q
d
(x
‑
1)]式中，ΔP(x)表示x里程处对应的围岩裂隙内的实验随钻水压值，P
r
(x)表示x里程处对应的近钻头位置的实验随钻水压值，P
r
(x
‑
1)表示x
‑
1里程处对应的近钻头位置的实验随钻水压值，P
d
(x)表示x里程处对应的冲洗液管路的实验随钻水压值，P
d
(x
‑
1)表示x
‑
1里程处对应的冲洗液管路的实验随钻水压值，ΔQ(x)表示x里程处对应的围岩裂隙内的实验随钻流量值，Q
r
(x)表示x里程处对应的近钻头位置的实验随钻流量值，Q
r
(x
‑
1)表示x
‑
1里程处对应的近钻头位置的实验随钻流量值，Q
d
(x)表示x里程处对应的冲洗液管路的实验随钻流量值，Q
d
(x
‑
1)表示x
‑
1里程处对应的冲洗液管路的实验随钻流量值。4.如权利要求1所述的一种地下工程岩体质量修正方法，其特征在于，在将所述目标随钻参数分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：李馨芳，张晓平，唐少辉，解玄，赵桐远，刘小波，熊雪飞，程为，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：