一种公路隧道施工方法及系统与流程

1.本发明涉及公路隧道施工方法技术领域，具体涉及一种公路隧道施工方法及系统。


背景技术：

2.在对公路隧道进行施工时，考虑到作业人员的安全问题，通常都会对隧道进行超前地质预报，以此来对隧道的地质情况进行监测，现有技术中通常以地质雷达探测为主要手段，但是这种地质雷达探测的方式一般只能探测到隧道掌子面正前方的地质情况，不能反映隧道掌子面斜上方以及两帮的地质情况，对应的局限性比较大，这样在作业时，作业人员就无法对当前作业的隧道掌子面的地质情况进行了解，无法及时准确的对隧道掌子面的安全性进行判断，导致在作业时作业人员存在巨大的潜在风险。
3.为了解决上述问题，可能会出现在隧道掌子面、隧道掌子面斜上方以及隧道掌子面的两帮均进行对应的探测装备的设置，从而实现对隧道地质的全面检测，以此来对隧道掌子面的地质情况进行判断，但是这种方式不仅操作复杂，同时隧道内需要的设备也比较多，大大增加了作业人员的工作量。


技术实现要素：

4.本发明所解决的技术问题在于提供一种公路隧道施工方法及系统，能够对隧道掌子面的各个方位的地质信息进行及时快速的判断，降低作业人员作业的未知感。
5.本发明提供的基础方案：一种公路隧道施工方法,包括以下步骤：
6.s1、对当前隧道掌子面的正前方进行地质探测，生成对应的第一地质数据；
7.s2、根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型，匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据；所述第一关联度为当前隧道掌子面的正前方与两帮之间的地质数据关联度，所述第二关联度为当前隧道掌子面的正前方与斜上方之间的地质数据关联度；
8.s3、根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型，对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果；
9.s4、根据预测结果，生成对应的处理报告。
10.本发明的原理及优点在于：在本方案中，通过对当前隧道掌子面的正前方的地质数据进行探测，生成对应的第一地质数据，然后根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型，匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据，之后根据对应的第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型来对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，以此来知晓当前隧道掌子面的地质情况，这样就可以根据预测结果进行相应处理报告的生成，通过处理报告可以很好的给予操作人
员提升，避免发生事故。
11.现有技术中在对隧道掌子面的地质数据进行预报时，通常采用ltd超前地质雷达预报，而这种方式只能探测隧道掌子面正前方的地质情况，不能反应隧道掌子面斜上方及两帮的地质情况，这就导致对隧道掌子面的地质数据探测局限性大，不全面，不确定性大，操作人员不清楚隧道掌子面的地质情况，在面对危机时无法及时采取合理的措施，也就无法保证施工安全顺利的进行。
12.而本方案并没有设置多种探测设备来对当前隧道掌子面的各个方向上的地质数据都进行探测，而是只对当前隧道掌子面的正前方的地质数据进行探测，然后通过该正前方的地质数据，利用第一关联度和第二关联度的方式来对当前隧道掌子面的斜上方以及两帮的地质数据进行关联计算，从而得到当前隧道掌子面的斜上方以及两帮的地质数据。
13.通过这种方式实现对了当前隧道掌子面的斜上方以及两帮对应的地质数据的计算以及提高了对应的地质数据的可信度，同时整个方案对应的操作步骤简单，大大节省了操作人员的时间，能够更快的为其进行周围环境的安全性判断，能够对隧道掌子面的各个方位的地质信息进行及时快速的判断，降低作业人员作业的未知感。
14.进一步，所述s2包括以下步骤：
15.s20、在生成第一地质数据之后，获取各个历史隧道所对应的第一历史地质数据、第二历史地质数据和第三历史地质数据以及对应的历史隧道信息；所述历史隧道信息包括隧道洞口大小、当前隧道掌子面深度；
16.s21、根据获取到第一历史地质数据、第二历史地质数据和第三历史地质数据，构建出对应的关联度预测模型；
17.s22、根据关联度预测模型，将对应的第一历史地质数据、第二历史地质数据以及第三历史地质数据，计算出对应的第一关联度和第二关联度，并根据其所对应的历史隧道信息，生成对应的关联度信息表；
18.s23、获取当前隧道掌子面所对应的当前隧道信息，并通过关联度信息表，获取当前隧道掌子面所对应的第一关联度和第二关联度；
19.s24、根据第一地质数据、以及获取到的第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的斜上方所对应的第二地质数据以及两帮的第三地质数据。
20.有益效果：在本方案中，第一关联度和第二关联度不是固定不变的，这两个关联度是通过历史数据进行计算出来的，具体的计算时通过关联度预测模型的构建来实现对关联度的计算，同时本技术中还利用历史数据对第一关联度和第二关联度计算出来，并将其与对应的历史隧道信息进行关联起来形成一个对应的关联度信息表，通过这种方式系统在进行当前隧道掌子面的第一关联度和第二关联度的匹配时就不需要每一次都进行关联度预测模型的运行，而是直接对照关联度信息表进行查表即可，在实现关联度的可靠性的同时极大提高了关联度确定的效率，能够更好的更快的进行对应的地质预测。
21.进一步，所述s3包括以下步骤：
22.s30、根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于当前隧道掌子面所对应的隧道信息，判断其对应的地质类型；所述地质类型包括第一类型、第二类型以及第三类型；
23.s31、根据判断出来的地质类型，从数据库中匹配到该地质类型所对应的地质预测
模型，并通过该地质预测模型对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果。
24.有益效果：在本方案中，在得到当前隧道掌子面各个方位所对应的地质数据之后，就会根据对应的隧道信息对该地质数据所对应的地质类型进行判断，并且根据地质类型来进行地质预测模型的选择，以此来得到符合该地质类型的预测结果，通过这种方式大大提高了地质预测模型的预测结果的准确度，能够更加贴合地质数据，即地质预测模型的动态选择能够更好的更加准确的完成地质情况的预测。
25.进一步，所述s4包括以下步骤：
26.s40、根据预测结果，判断当前地质情况是否危险；
27.s41、若判断结果为当前地质情况不危险，则根据该预测结果，生成对应的处理报告，所述处理报告包括当前安全等级、维护方案；
28.s42、若判断结果为当前地质情况危险，则发出警报，并生成对应的撤离路线；
29.s43、在生成对应的撤离路线之后，对当前隧道掌子面的作业人员的实时位置信息进行采集；
30.s44、根据采集到的实时位置信息，以及撤离路线，生成该作业人员抵达撤离路线的最佳路线。
31.有益效果：在本方案中，在判断出当前地质情况不危险的时候，会生成处理报告，这样当前隧道掌子面上的作业人员就可以根据这个处理报告进行相应的处理，例如对当前隧道掌子面的某个区域进行维护等，同时在当前地质情况是危险的时候，还会进行撤离路线的规划，并且还会根据作业人员实时位置信息的变化对最佳路线进行实时的调整，这样可以很好的确保作业人员能够及时的撤离，并且最近路线是实时调整的，这样可以避免出现作业人员不识方向导致走错路线的问题出现，从而使得作业人员能够及时的抵达撤离路线，极大提高作业人员的生命安全。
32.进一步，所述第一地质数据包括物探地质数据、钎探地质数据、tsp地质数据、ltd地质数据。
33.有益效果：在对应的第一地质数据进行探测时包括多种数据，这样能够大大提高隧道掌子面的正前方的地质数据监测的全面性，能够通过多种方式来对正前方的地质数据进行了解。
34.进一步，所述s4还包括以下步骤：
35.s45、根据采集到的作业人员的实时位置信息，计算出该作业人员在当前时刻位置信息与上一时刻位置信息的差值，并判断该差值是否大于预设阈值，若大于，则说明作业人员正在撤离，反之，则说明作业人员被困；
36.s46、在判断结果为作业人员被困时，根据预测结果判断出事故类型，并基于该作业人员在当前时刻位置信息，制定对应的救援方案。
37.有益效果：在本方案中，通过作业人员在当前时刻和上一时刻的位置信息的改变来对作业人员的撤离状态进行判断，能够准确的判断出作业人员的撤离状态，之后在作业人员被困时第一时间针对该作业人员的位置信息来进行救援方案的制定，使得对应的救援方案更加有针对性和有效性。
38.进一步，所述s45包括以下步骤：
39.s450、根据采集到的作业人员的实时位置信息，计算出该作业人员在当前时刻位置信息与上一时刻位置信息的差值；
40.s451、从数据库中调取对应的预设阈值，并根据撤离路线、当前时刻位置信息以及隧道信息，对该预设阈值进行动态调整；
41.s452、该差值与调整后的预设阈值之间的大小进行判断，若大于，则说明作业人员正在撤离，反之，则说明作业人员被困。
42.有益效果：本方案中，考虑到作业人员所处的位置的不同，以及撤离路线的不同，以及隧道信息的不同，对应的预设阈值也会不同，毕竟在不同的位置处其所能移动的速度也是不同的，通过对预设阈值的动态调整大大提高了对作业人员是否撤离的判断的准确度，能够更好的对作业人员进行救援，实现了在危险发生前完成作业人员的安全撤离。
43.进一步的，所述s1包括以下步骤：
44.s10、对当前隧道掌子面所在的地段类型进行识别，生成对应的地段类型信息；
45.s11、根据生成的地段类型信息，从数据库中调取对应的探测策略；
46.s12、根据对应的探测策略，选取该探测策略所对应的探测设备，对当前隧道掌子面的正前方的地质数据进行探测，生成对应的第一地质数据。
47.有益效果：在本方案中，不同地段所对应的隧道掌子面的正前方的探测手段是不同的，这样极大的提高了隧道掌子面正前方地质数据探测的准确性。
48.基于上述的一种公路隧道施工方法，本发明还提供一种公路隧道施工系统，包括：
49.地质数据采集模块，用于对当前隧道掌子面的正前方进行地质探测，生成对应的第一地质数据；
50.计算模块，用于根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型，匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据；所述第一关联度为当前隧道掌子面的正前方与两帮之间的地质数据关联度，所述第二关联度为当前隧道掌子面的正前方与斜上方之间的地质数据关联度；
51.预测模块，用于根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型，对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果；
52.报告生成模块，用于根据预测结果，生成对应的处理报告。
53.本方案的技术原理和效果：在本方案中，通过对当前隧道掌子面的正前方的地质数据进行探测，生成对应的第一地质数据，然后根据数据库中调取出来的第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据，之后根据对应的第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型来对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，以此来知晓当前隧道掌子面的地质情况，这样就可以根据预测结果进行相应处理报告的生成，通过处理报告可以很好的给予操作人员提升，避免发生事故。
54.现有技术中在对隧道掌子面的地质数据进行预报时，通常采用ltd超前地质雷达预报，而这种方式只能探测隧道掌子面正前方的地质情况，不能反应隧道掌子面斜上方及两帮的地质情况，这就导致对隧道掌子面的地质数据探测局限性大，不全面，不确定性大，操作人员不清楚隧道掌子面的地质情况，在面对危机时无法及时采取合理的措施，也就无
法保证施工安全顺利的进行。
55.而本方案并没有设置多种探测设备来对当前隧道掌子面的各个方向上的地质数据都进行探测，而是只对当前隧道掌子面的正前方的地质数据进行探测，然后通过该正前方的地质数据，利用第一关联度和第二关联度的方式来对当前隧道掌子面的斜上方以及两帮的地质数据进行关联计算，从而得到当前隧道掌子面的斜上方以及两帮的地质数据。
56.通过这种方式实现对了当前隧道掌子面的斜上方以及两帮对应的地质数据的计算以及提高了对应的地质数据的可信度，同时整个方案对应的操作步骤简单，大大节省了操作人员的时间，能够更快的为其进行周围环境的安全性判断。
附图说明
57.图1为本发明实施例一中公路隧道施工方法的流程图。
58.图2为本发明实施例一中公路隧道施工系统的逻辑框图。
具体实施方式
59.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
60.实施例基本如附图1所示：一种公路隧道施工方法,包括以下步骤：
61.s1、对当前隧道掌子面的正前方进行地质探测，生成对应的第一地质数据；所述第一地质数据包括物探地质数据、钎探地质数据、tsp地质数据、ltd地质数据。
62.所述s1包括以下步骤：
63.s10、对当前隧道掌子面所在的地段类型进行识别，生成对应的地段类型信息；
64.s11、根据生成的地段类型信息，从数据库中调取对应的探测策略；
65.s12、根据对应的探测策略，选取该探测策略所对应的探测设备，对当前隧道掌子面的正前方的地质数据进行探测，生成对应的第一地质数据。
66.例如，根据不同的地段类型，将其分为四级，ⅰ级：存在极大地质灾害的地段，例如大型的暗河系统，重大物探异常区域，软弱、富水、导水性优良的地层，特殊地质地段，会出现特大型突水突泥地段等。采用地质分析法、地质雷达、tsp隧道地震波反射法、超前水平钻探等方法获取相关地质数据。ⅱ级：中、小型突水突泥地段，相对物探异常位置，断裂带等。采用地质分析法、tsp或hsp，地质雷达，超前水平钻孔法。ⅲ级：突水突泥产生可能性小的地段，水文地质比较好的地段、小型断层破碎带。主要以地质法为主。对部分特别主要的地质界面、断层地段也能够应用tsp方法探测。ⅳ级：出现突水突泥的可能性非常小的非可溶岩地段。采用地质分析法、钎探、地质雷达等方法进行探测。
67.当然在本实施例中，为了确保探测策略所对应的探测设备能够正常准确的进行使用，对所使用的各类探测设备严格进行日常保养，定期对设备进行校核，形成了比较完善的设备维护保养制度及相关保养维护台账；各类探测设备的使用人员我们采取定人定岗，每台设备都能确保有指定的专业人员进行使用及保养。配置专业的设备的操作人员及相关管理人员，新上岗的人员进行上岗培训，并考核合格后方可上岗，定期对人员进行培训。
68.s2、根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型，匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据；所述第一关联度为当前
隧道掌子面的正前方与两帮之间的地质数据关联度，所述第二关联度为当前隧道掌子面的正前方与斜上方之间的地质数据关联度；
69.所述s2包括以下步骤：
70.s20、在生成第一地质数据之后，获取各个历史隧道所对应的第一历史地质数据、第二历史地质数据和第三历史地质数据以及对应的历史隧道信息；所述历史隧道信息包括隧道洞口大小、当前隧道掌子面深度；
71.s21、根据获取到第一历史地质数据、第二历史地质数据和第三历史地质数据，构建出对应的关联度预测模型；
72.s22、根据关联度预测模型，将对应的第一历史地质数据、第二历史地质数据以及第三历史地质数据，计算出对应的第一关联度和第二关联度，并根据其所对应的历史隧道信息，生成对应的关联度信息表；
73.s23、获取当前隧道掌子面所对应的当前隧道信息，并通过关联度信息表，获取当前隧道掌子面所对应的第一关联度和第二关联度；
74.s24、根据第一地质数据、以及获取到的第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的斜上方所对应的第二地质数据以及两帮的第三地质数据。
75.在本实施例中，为了更加方便的进行第一关联度和第二关联度的确定，具体的，通过获取历史数据，包括第一历史地质数据、第二历史地质数据、第三历史地质数据以及对应的历史隧道信息，通过第一历史地质数据、第二历史地质数据、第三历史地质数据来进行对应的关联度预测模型的构建，从而得到第一历史地质数据与第二历史地质数据，以及第一历史地质数据与第三历史地质数据之间的关联度。之后就可以根据这些历史地质数据来计算出对应的第一关联度和第二关联度，这样也就得到了一个关联度的集合，之后根据各个关联度所对应的历史隧道信息，即这些关联度所对应的隧道洞口大小、当前隧道掌子面深度，通过这个就能得到一个关联度信息表，该边的横坐标是隧道洞口大小，纵坐标是当前隧道掌子面深度，边上的各个点为对应的第一关联度和第二关联度。这样在进行当前隧道掌子面的关联度的匹配时，只需要采集当前隧道信息，就可以从表中匹配到与当前隧道相匹配的第一关联度和第二关联度，之后就可以利用匹配到的第一关联度和第二关联度进行第二地质数据和第三地质数据的计算。例如，当对应的隧道洞口大小为a，当前隧道掌子面深度为b，那么就可以根据对应的关联度信息表，查找出符合a和b所对应的第一关联度和第二关联度，然后判断对应的第一关联度和第二关联度的大小，若大于预设阈值的话，第一地质数据所对应的各个子数据都减少，例如第一地质数据*(1-第一关联度)为第二地质数据。
76.s3、根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型，对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果；
77.所述s3包括以下步骤：
78.s30、根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于当前隧道掌子面所对应的隧道信息，判断其对应的地质类型；所述地质类型包括第一类型、第二类型以及第三类型；
79.s31、根据判断出来的地质类型，从数据库中匹配到该地质类型所对应的地质预测模型，并通过该地质预测模型对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果。
80.s4、根据预测结果，生成对应的处理报告。在本实施例中，例如在预测到对应的隧道为突泥或者泥质地层时，生成对应的处理报告，对应的处理报告为采用洞内超前大管棚进行超前支护，具体步骤为在施工开始时首先完成对应的设备调试，后续进行自进式管棚进行安装，然后利用钻孔机进行钻进，停钻时接入长管棚，每钻进一节锚杆长度就进行依次长管棚的接入，完成一次接入就继续钻进，知道管棚就位之后撤掉对应的钻孔机，随后接通注浆管路及注浆泵，向孔内进行注浆直到达到设计要求之后再进入下一个循环。
81.所述s4包括以下步骤：
82.s40、根据预测结果，判断当前地质情况是否危险；
83.s41、若判断结果为当前地质情况不危险，则根据该预测结果，生成对应的处理报告，所述处理报告包括当前安全等级、维护方案；
84.s42、若判断结果为当前地质情况危险，则发出警报，并生成对应的撤离路线；
85.s43、在生成对应的撤离路线之后，对当前隧道掌子面的作业人员的实时位置信息进行采集；
86.s44、根据采集到的实时位置信息，以及撤离路线，生成该作业人员抵达撤离路线的最佳路线。例如作业人员从a走到b，那么在a处和b处前往撤离路线所对应的最近路线是不同的。
87.在本实施例中，在判断结果为当前地质情况危险时，除了发出警报，还会生成撤离路线，具体的，通过对当前隧道掌子面所对应的隧道情况信息进行采集，例如采集隧道内的挖掘出来的路线信息、隧道内的障碍物信息，根据这些隧道情况信息，进行从隧道掌子面向隧道外撤离所对应的安全路线的生成，该安全路线即为对应的撤离路线，本实施例中撤离路线对应多条，即形成对应的撤离路线集，所述安全路线能够避开对应的障碍物信息，使得作业人员能够畅通无阻的撤离。之后就会根据各个撤离路线上多对应的地质情况，以及作业人员所对应的实时位置，进行最优撤离路线的选择，在最优撤离路线的选择上采用改进型遗传算法进行计算选择。
88.具体的，根据撤离路线集以及作业人员的实时位置，获取各个撤离路线所对应的作业人员抵达撤离路线最近的距离、以及作业人员抵达后从撤离路线撤离的距离，生成各个撤离路线所对应的作业人员撤离的最近路线；获取各个撤离路线所对应的最近路线的撤离难度；
89.在第一预设迭代次数内，对各个撤离路线上的最近路线进行筛选，筛选出小于第一阈值所对应的撤离路线，生成对应的第一种群；此时对于剔除的撤离路线，选取撤离难度最低的三条撤离路线，形成备用种群，并进行保存；
90.在超出第一预设迭代次数时，此时对应的第一种群和保存的备用种群，进行撤离难度的筛选，具体的剔除所对应的种群中后百分之n的撤离路线，其他的撤离路线进行保存，从而形成对应的第二种群；
91.在对应的第一种群或者第二种群时，都会对对应的种群通过遗传算法的杂交、变异得到子代种群，之后根据迭代次数进行相应的路线筛选。直到满足预设迭代次数量之后就会进行最优撤离路线的输出。
92.s45、根据采集到的作业人员的实时位置信息，计算出该作业人员在当前时刻位置信息与上一时刻位置信息的差值，并判断该差值是否大于预设阈值，若大于，则说明作业人
员正在撤离，反之，则说明作业人员被困；
93.所述s45包括以下步骤：
94.s450、根据采集到的作业人员的实时位置信息，计算出该作业人员在当前时刻位置信息与上一时刻位置信息的差值；
95.s451、从数据库中调取对应的预设阈值，并根据撤离路线、当前时刻位置信息以及隧道信息，对该预设阈值进行动态调整；
96.s452、该差值与调整后的预设阈值之间的大小进行判断，若大于，则说明作业人员正在撤离，反之，则说明作业人员被困。
97.s46、在判断结果为作业人员被困时，根据预测结果判断出事故类型，并基于该作业人员在当前时刻位置信息，制定对应的救援方案。在本实施例中，在判断出当前地质情况危险则说明隧道内存在危险，所以会在第一时间发出警报，并且生成对应的撤离路线，同时会对当前隧道掌子面的作业人员的实时位置信息进行采集，通过对其实时位置信息的分析来对撤离路径进行实时调整，这样调整后的路径会更加的安全和适合当前的作业人员，尽最大可能确保其安全，同时为了判断作业人员是否在撤离，而没有被困住，会对作业人员的当前位置信息和上一时刻的位置信息进行差值计算，通过判断其差值是否大于预设阈值的方式来对作业人员是否被困进行判断，当然在预设阈值的大小也是不断调整的，不同的地方对于作业人员来说撤离的难度也会不同，这样能够更好的判断出其撤离状态，避免误判的可能。在本实施例中，为了能够让作业人员能够更快更加及时的接收到撤离信号，作业人员需要随时佩戴对应的客户端，以此来实现远程的信息接收。
98.基于上述的一种公路隧道施工方法，如图2所示，本实施例还提供一种公路隧道施工系统，应用上述的一种公路隧道施工方法，包括：
99.地质数据采集模块，用于对当前隧道掌子面的正前方进行地质探测，生成对应的第一地质数据；
100.计算模块，用于根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型，匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据；所述第一关联度为当前隧道掌子面的正前方与两帮之间的地质数据关联度，所述第二关联度为当前隧道掌子面的正前方与斜上方之间的地质数据关联度；
101.预测模块，用于根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型，对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果；
102.报告生成模块，用于根据预测结果，生成对应的处理报告。
103.以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实
施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种公路隧道施工方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、对当前隧道掌子面的正前方进行地质探测，生成对应的第一地质数据；s2、根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型，匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据；所述第一关联度为当前隧道掌子面的正前方与两帮之间的地质数据关联度，所述第二关联度为当前隧道掌子面的正前方与斜上方之间的地质数据关联度；s3、根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型，对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果；s4、根据预测结果，生成对应的处理报告。2.根据权利要求1所述的一种公路隧道施工方法，其特征在于：所述s2包括以下步骤：s20、在生成第一地质数据之后，获取各个历史隧道所对应的第一历史地质数据、第二历史地质数据和第三历史地质数据以及对应的历史隧道信息；所述历史隧道信息包括隧道洞口大小、当前隧道掌子面深度；s21、根据获取到第一历史地质数据、第二历史地质数据和第三历史地质数据，构建出对应的关联度预测模型；s22、根据关联度预测模型，对应的第一历史地质数据、第二历史地质数据以及第三历史地质数据，计算出对应的第一关联度和第二关联度，并根据其所对应的历史隧道信息，生成对应的关联度信息表；s23、获取当前隧道掌子面所对应的当前隧道信息，并通过关联度信息表，获取当前隧道掌子面所对应的第一关联度和第二关联度；s24、根据第一地质数据、以及获取到的第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的斜上方所对应的第二地质数据以及两帮的第三地质数据。3.根据权利要求2所述的一种公路隧道施工方法，其特征在于：所述s3包括以下步骤：s30、根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于当前隧道掌子面所对应的当前隧道信息，判断其对应的地质类型；所述地质类型包括第一类型、第二类型以及第三类型；s31、根据判断出来的地质类型，从数据库中匹配到该地质类型所对应的地质预测模型，并通过该地质预测模型对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果。4.根据权利要求3所述的一种公路隧道施工方法，其特征在于：所述s4包括以下步骤：s40、根据预测结果，判断当前地质情况是否危险；s41、若判断结果为当前地质情况不危险，则根据该预测结果，生成对应的处理报告，所述处理报告包括当前安全等级、维护方案；s42、若判断结果为当前地质情况危险，则发出警报，并生成对应的撤离路线；s43、在生成对应的撤离路线之后，对当前隧道掌子面的作业人员的实时位置信息进行采集；s44、根据采集到的实时位置信息，以及撤离路线，生成该作业人员抵达撤离路线的最佳路线。5.根据权利要求4所述的一种公路隧道施工方法，其特征在于：所述第一地质数据包括
物探地质数据、钎探地质数据、tsp地质数据、ltd地质数据。6.根据权利要求5所述的一种公路隧道施工方法，其特征在于：所述s4还包括以下步骤：s45、根据采集到的作业人员的实时位置信息，计算出该作业人员在当前时刻位置信息与上一时刻位置信息的差值，并判断该差值是否大于预设阈值，若大于，则说明作业人员正在撤离，反之，则说明作业人员被困；s46、在判断结果为作业人员被困时，根据预测结果判断出事故类型，并基于该作业人员在当前时刻位置信息，制定对应的救援方案。7.根据权利要求6所述的一种公路隧道施工方法，其特征在于：所述s45包括以下步骤：s450、根据采集到的作业人员的实时位置信息，计算出该作业人员在当前时刻位置信息与上一时刻位置信息的差值；s451、从数据库中调取对应的预设阈值，并根据撤离路线、当前时刻位置信息以及隧道信息，对该预设阈值进行动态调整；s452、该差值与调整后的预设阈值之间的大小进行判断，若大于，则说明作业人员正在撤离，反之，则说明作业人员被困。8.根据权利要求7所述的一种公路隧道施工方法，其特征在于：所述s1包括以下步骤：s10、对当前隧道掌子面所在的地段类型进行识别，生成对应的地段类型信息；s11、根据生成的地段类型信息，从数据库中调取对应的探测策略；s12、根据对应的探测策略，选取该探测策略所对应的探测设备，对当前隧道掌子面的正前方的地质数据进行探测，生成对应的第一地质数据。9.一种公路隧道施工系统，使用上述权利要求1-8任一项所述的公路隧道施工方法，其特征在于：包括：地质数据采集模块，用于对当前隧道掌子面的正前方进行地质探测，生成对应的第一地质数据；计算模块，用于根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型，匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据；所述第一关联度为当前隧道掌子面的正前方与两帮之间的地质数据关联度，所述第二关联度为当前隧道掌子面的正前方与斜上方之间的地质数据关联度；预测模块，用于根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型，对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果；报告生成模块，用于根据预测结果，生成对应的处理报告。

技术总结
本发明涉及公路隧道施工方法技术领域，具体公开一种公路隧道施工方法及系统，包括以下步骤：对当前隧道掌子面的正前方进行地质探测，生成对应的第一地质数据；根据对应的第一地质数据，基于关联度预测模型匹配出对应的第一关联度和第二关联度，并基于第一关联度和第二关联度，计算出当前隧道掌子面的两帮所对应的第二地质数据以及当前隧道掌子面的斜上方所对应的第三地质数据；根据第一地质数据、第二地质数据以及第三地质数据，基于地质预测模型，对当前隧道掌子面的地质情况进行预测，生成对应的预测结果；根据预测结果，生成对应的处理报告。处理报告。处理报告。


技术研发人员：贾家银 陈炼 凡志均 张肃肃 艾卿 杨桂华 张锐 徐世环 邓熊 刘智 王沛
受保护的技术使用者：重庆中环建设有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/8/14