[发明专利]地质灾害预测模型构建方法、预测方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种地质灾害预测模型构建方法、预测方法、设备及存储介质，所述构建方法包括构建地质灾害勘测几何模型；改变异常体几何模型与隧道掘进面之间的距离d，得到不同距离d下的模型点线面文件；根据每个模型点线面文件得到不同发射杆长度L下的视电阻率曲线，进而得到不同模型点线面文件的不同视电阻率曲线；确定每条视电阻率曲线的最小值，确定该最小值对应的偏移距离xsubgt;min/subgt;，进而得到多组距离d、发射杆长度L和偏移距离xsubgt;min/subgt;；对多组距离d、发射杆长度L和偏移距离xsubgt;min/subgt;进行曲线拟合，得到地质灾害预测模型。本发明解决了传统点源在掘进面上不可入性导致的探测距离有限的问题。

技术领域

本发明属于隧道地质灾害超前预报技术领域，尤其涉及一种隧道地质灾害预测模型构建方法、预测方法、设备及存储介质。

背景技术

隧道地质灾害超前预报是工程领域的热门问题，其主要方法有地震法超前预报、探地雷达超前预报、瞬变电磁法超前预报和电阻率法超前预报。地震法超前预报仅对岩性突变反映很好，仪器设备昂贵，但在突水涌水构造的超前预报中应用较少；探地雷达超前预报的探测深度非常浅，施工效率低；瞬变电磁法超前预报对隧道金属支架反映灵敏，干扰较大；电阻率法超前预报是地质灾害超前预报方法中经济成本最低的，且设备轻便，抗干扰能力强，对富水不良地质构造非常灵敏。

传统的电阻率法隧道地质超前预报是利用点源发射一次全空间电流场，发射装置点源尽可能靠近隧道掘进面，目的是监测到更大的异常信号，但由于点源在掘进面的不可入性，传统的发射装置对不良地质体的有效探测深度很受局限。

目前，有学者提出一种聚焦电流的发射装置，利用屏蔽电极，将大电流输送到掘进面更远、更深处，从而探测到远距离的灾害结构。但仍然没有克服掘进面的不可入性，点源向周围空间辐射的电场信号存在随深度衰减的趋势，导致探测深度仍有局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质灾害预测模型构建方法、预测方法、设备及存储介质，以解决传统点源发射装置在掘进面的不可入性，导致探测深度有限的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种地质灾害预测模型构建方法，所述方法包括以下步骤：

构建地质灾害勘测几何模型，所述地质灾害勘测几何模型包括隧道几何模型、异常体几何模型以及勘测装置几何模型，所述勘测装置几何模型包括发射杆和接收杆；所述发射杆以所述隧道几何模型的隧道掘进面的几何中心为起点且垂直于隧道掘进面，所述接收杆设于所述隧道几何模型的隧道底板且垂直于所述发射杆；

改变所述异常体几何模型与所述隧道掘进面之间的距离d，得到不同距离d下的模型点线面文件；

根据每个模型点线面文件得到不同发射杆长度L下的视电阻率曲线，进而得到不同模型点线面文件的不同视电阻率曲线；

确定每条所述视电阻率曲线的最小值，进而确定该最小值对应的偏移距离x_min，进而得到多组距离d、发射杆长度L和偏移距离x_min；其中所述偏移距离是指所述接收杆与所述隧道掘进面之间的距离；

对多组距离d、发射杆长度L和偏移距离x_min进行曲线拟合，得到地质灾害预测模型。

进一步地，根据每个模型点线面文件得到不同发射杆长度L下的视电阻率曲线的具体实现过程为：

当发射杆长度为L₁时，沿着隧道底板移动接收杆，使所述接收杆的偏移距离为x₁,x₂,…,x_i,…,x_n1，计算出发射杆长度为L₁、偏移距离为x_i时的电位数据，得到n1个电位数据；根据每个电位数据计算出对应的视电阻率，进而由n1个视电阻率得到视电阻率曲线S₁；