[发明专利]一种隧道施工地质灾害预报方法

权利要求书

1.一种隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，隧道开挖前，采用地震波法探测掌子面前方隧道围岩，以探测到地质缺陷体的信息；

步骤S2，在隧道开挖过程中，在探测到的所述地质缺陷体的地表周围和隧道洞内分别设置多个传感器，采集所述地质缺陷体周围的岩体破裂震源信息和洞内的辅助震源信息；

步骤S3，根据所述岩体破裂震源信息，确定对应的微震事件信息以及所述微震事件信息对应的地震波传输速度；

步骤S4，根据不同方位、不同强度的所述辅助震源信息，得到地层优化的速度模型，用于修正、校准所述步骤S3中的地震波传输速度，进而修正、校准所述微震事件信息；

步骤S5，对所述微震事件信息进行聚类分析，将岩石裂隙随时间和空间的开展趋势，以及所述地质缺陷体的信息在同一个三维坐标系中显示，将所述微震事件信息与所述地质缺陷体进行力学匹配，判断不良地质，从而实时预报隧道施工引发的地质灾害；

步骤S6，根据所述步骤S3中得到的所述地震波传输速度，对隧道岩体的波速场进行双差成像处理，通过双差成像的结果间接反映岩体内部应力分布状态和不良地质情况，将双差成像的结果与所述地质缺陷体的信息在同一三维坐标系中显示，验证所述步骤S5对地质灾害的预报结果；

其中，所述步骤S3中，多个传感器均接收到岩体破裂震源信息，通过GPS定位得到与传感器位置相应的微震事件的位置，以接收到岩体破裂震源信息的传感器为球心，以相应传感器定位的微震事件的位置为半径作球体，多个球体的交接处即是实际对应的微震事件的位置；

其中，步骤S4中，通过GPS定位得到与传感器位置相应的震源位置，从而得到传感器与相应震源之间的距离，根据传感器接收到反射的地震波信息的时间，由距离除以时间得到地震波传输速度，对多个传感器接收到的辅助震源信息以相同方法处理，得到地层优化的速度模型。

2.根据权利要求1所述的隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，

步骤S2中，以所述地质缺陷体为核心，在半径为200米的范围之内的地表设置传感器。

3.根据权利要求1所述的隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，在隧道洞内设置的传感器间距为20米。

4.根据权利要求1所述的隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，

所述辅助震源信息包括：爆破产生的地震波信息、运输车辆产生的地震波信息以及隧道钻孔产生的地震波信息中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，

所述步骤S1中，地震波法探测地质缺陷体的探测范围为隧道的长度100～200米，高度100米，宽度50米。

6.根据权利要求1所述的隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，步骤S1中，采用地震波法探测到的地质缺陷体的信息包括所述地质缺陷体的位置、规模、产状和性质。

7.根据权利要求1所述的隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，

所述步骤S2中，所述传感器采集震源信息并根据震源信息的特征，分离出所述岩体破裂震源信息和所述辅助震源信息。

8.根据权利要求1所述的隧道施工地质灾害预报方法，其特征在于，

所述微震事件信息包括微震事件的位置、时间和能量中的一种或多种。