本發(fā)明涉及軟巖變形等級(jí)識(shí)別，特別涉及一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在實(shí)際的隧道施工中，可以通過對(duì)拱頂下沉和水平收斂的監(jiān)測(cè)，判斷隧道變形的程度。同時(shí)，根據(jù)實(shí)測(cè)的變形量測(cè)數(shù)據(jù)，可以及時(shí)反饋并采取相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)措施，以避免支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞和失效。對(duì)于具體的隧道項(xiàng)目，還可以結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告、施工工法、支護(hù)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行綜合評(píng)估，確定隧道變形的等級(jí)?，F(xiàn)有的軟巖隧道大變形等級(jí)判識(shí)作業(yè)時(shí)，對(duì)獲取到的變形量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的手段復(fù)雜落后，并且對(duì)于復(fù)雜情形，還需技術(shù)人員實(shí)地探查并計(jì)算數(shù)據(jù)，再總結(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行軟巖隧道大變形等級(jí)的人工判識(shí)，效率過慢，還可能造成識(shí)別測(cè)算不精準(zhǔn)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的軟巖隧道大變形等級(jí)判識(shí)中存在的識(shí)別效率不高，識(shí)別結(jié)果不精準(zhǔn)等問題，本發(fā)明提供了一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法及裝置。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，所述方法包括：

4、按照預(yù)設(shè)間距將待測(cè)隧道分為若干待測(cè)區(qū)間；

5、基于每個(gè)待測(cè)區(qū)間的位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建待測(cè)隧道的大差分模型；所述大差分模型用于表征每個(gè)待測(cè)區(qū)間之間的位移變化量；

6、基于每個(gè)待測(cè)區(qū)間的采樣數(shù)據(jù)構(gòu)建待測(cè)隧道的小差分模型；所述小差分模型用于表征每個(gè)待測(cè)區(qū)間的尺寸數(shù)據(jù)和圍巖特征數(shù)據(jù)；

7、基于所述大差分模型和所述小差分模型通過深度學(xué)習(xí)算法模擬生成待測(cè)隧道的隧道變化模型；

8、獲取連續(xù)時(shí)間內(nèi)若干所述隧道變化模型，按照時(shí)間序列確定所述隧道變化模型之間的差分值，根據(jù)所述差分值識(shí)別待測(cè)隧道中每個(gè)待測(cè)區(qū)間的大變形等級(jí)。

9、根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，上述方法中，所述隧道變化模型的生成過程包括：

10、根據(jù)所述大差分模型的位移變化量和所述小差分模型的尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，通過深度學(xué)習(xí)算法生成每個(gè)待測(cè)區(qū)間的矩形擬合框；

11、將所述矩形擬合框線性排列生成待測(cè)隧道的隧道變化模型。

12、根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，上述方法中，還包括：

13、識(shí)別所述隧道變化模型之間的圍巖特征數(shù)據(jù)，獲取待測(cè)隧道中每個(gè)待測(cè)區(qū)間的不良地質(zhì)情況；

14、所述不良地質(zhì)情況包括支護(hù)變形、塌方、坍塌、圍巖滑移變形、圍巖無約束變形、以及隧道周邊局部滲漏水。

15、根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，上述方法中，還包括：

16、獲取待測(cè)隧道的大差分模型集合，并基于所述大差分模型集合進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，得到待測(cè)隧道的大變形變化率。

17、根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，上述方法中，所述差分值識(shí)別待測(cè)隧道中每個(gè)待測(cè)區(qū)間的大變形等級(jí)，包括：

18、根據(jù)所述差分值達(dá)到所述大變形等級(jí)的預(yù)設(shè)范圍時(shí)，識(shí)別得到每個(gè)待測(cè)區(qū)間對(duì)應(yīng)的大變形等級(jí)；

19、其中，所述大變形等級(jí)包括一級(jí)大變形等級(jí)、二級(jí)變形等級(jí)和三級(jí)大變形等級(jí)；

20、當(dāng)所述差分值超過0.5mm/t時(shí)，識(shí)別為所述一級(jí)大變形等級(jí)；

21、當(dāng)所述差分值在0.2mm/t至0.5mm/t之間時(shí)，識(shí)別為所述二級(jí)大變形等級(jí)；

22、當(dāng)所述差分值小于0.2mm/t時(shí)，識(shí)別為所述三級(jí)大變形等級(jí)；

23、其中，t為所述時(shí)間序列。

24、根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，上述方法中，所述方法還包括：

25、對(duì)應(yīng)每個(gè)大變形等級(jí)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，包括：

26、當(dāng)大變形等級(jí)為一級(jí)大變形等級(jí)時(shí)，加強(qiáng)隧道支護(hù)，穩(wěn)定隧道結(jié)構(gòu)；

27、當(dāng)大變形等級(jí)為二級(jí)大變形等級(jí)時(shí)，加強(qiáng)初期支護(hù)，并控制施工步距和開挖循環(huán)進(jìn)尺；

28、當(dāng)大變形等級(jí)為三級(jí)大變形等級(jí)時(shí)，保持常規(guī)隧道監(jiān)測(cè)。

29、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)裝置，所述裝置包括：

30、數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置按照預(yù)設(shè)間距布設(shè)在待測(cè)隧道中，用于獲取待測(cè)隧道的位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和采樣數(shù)據(jù)；

31、數(shù)據(jù)處理模塊，用于按照預(yù)設(shè)間距將待測(cè)隧道分為若干待測(cè)區(qū)間，并基于所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取的待測(cè)隧道的位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和采樣數(shù)據(jù)，采用上述任一項(xiàng)所述的基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，獲取待測(cè)隧道中每個(gè)待測(cè)區(qū)間的大變形等級(jí)。

32、第三方面，本發(fā)明提供了一種識(shí)別裝置，所述裝置包括存儲(chǔ)器和處理器；其中，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；所述處理器用于調(diào)用并執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以使得所述裝置執(zhí)行上述任一項(xiàng)所述的基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

34、基于上述方案，本發(fā)明在隧道軟巖變形的識(shí)別過程中，通過分段的方式，將待測(cè)隧道分為多個(gè)待測(cè)區(qū)間，再構(gòu)建隧道變化模型，依靠模型間的差分值進(jìn)行識(shí)別大變形等級(jí)，相較于現(xiàn)有的通過人工判識(shí)提升了識(shí)別的效率，能夠在連續(xù)的監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)對(duì)變形的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精確的判識(shí)，有效提升了風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避能力，也解決了現(xiàn)有的變形判識(shí)中軟巖隧道變形等級(jí)判定復(fù)雜的問題。

技術(shù)特征：

1.一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，其特征在于，所述隧道變化模型的生成過程包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，其特征在于，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，其特征在于，基于所述差分值識(shí)別待測(cè)隧道中每個(gè)待測(cè)區(qū)間的大變形等級(jí)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法，其特征在于，所述方法還包括：

7.一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種識(shí)別裝置，其特征在于，所述裝置包括存儲(chǔ)器和處理器；其中，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；所述處理器用于調(diào)用并執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以使得所述裝置執(zhí)行權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了軟巖變形等級(jí)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，并具體公開了一種基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能化識(shí)別軟巖隧道大變形等級(jí)方法及裝置，本發(fā)明在隧道軟巖變形的識(shí)別過程中，通過分段的方式，將待測(cè)隧道分為多個(gè)待測(cè)區(qū)間，再構(gòu)建隧道變化模型，依靠模型間的差分值進(jìn)行識(shí)別大變形等級(jí)，相較于現(xiàn)有的通過人工判識(shí)提升了識(shí)別的效率，能夠在連續(xù)的監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)對(duì)變形的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精確的判識(shí)，有效提升了風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避能力，也解決了現(xiàn)有的變形判識(shí)中軟巖隧道變形等級(jí)判定復(fù)雜的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：徐正宣,謝毅,劉偉,尹小康,張瑩,張可,趙思為,李朝輝,甄大勇,張廣澤,張營(yíng)旭,劉康,馮濤,賈紅偉,付開隆,張碩,羅慶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26