【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于盾構隧道安全施工，尤其涉及一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法及系統。
技術介紹
1、盾構法因其地層適應性強、對周圍環境擾動小、機械化施工程度高和安全性好等優點被廣泛應用于城市及水下隧道建設。其施工關鍵技術之一為開挖面支護壓力的設定，該壓力設定過高前方土體發生劈裂，設定過低導致開挖面失穩破壞。
2、目前施工中采用朗肯土壓力經驗公式來計算盾構隧道開挖面支護壓力值，計算時涉及到盾構隧道穿越的地層參數，而現有的地層參數資料匯總較為繁瑣。參數獲取流程為施工前技術人員依據地勘報告和cad圖紙人工手動收集計算環所需的地質參數，比如地層名稱，地層所處類型及厚度(水位上厚度及水位下厚度)、土體重度、粘聚力和內摩擦角等信息，并將所有信息輸入每一個計算環所對應的工作表中，而后再進行計算。整個過程耗時長，工作量大，若有多條泥水盾構隧道同時開工，各條盾構隧道地層參數的收集與整理將更為繁雜。如何快速將地層參數與盾構隧道匹配是縮短人工處理時間和提高開挖面支護壓力計算效率的有效方法，因此提出一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法。
技術實現思路
1、本專利技術為解決上述
技術介紹
中存在的技術問題，提供了一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法及系統。
2、本專利技術采用以下技術方案：一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，包括以下步驟：
3、圖紙信息讀取階段：采集并處理圖紙文件，將處理后的圖紙文件導入信息讀取插件，向信息讀取插件請求得到關于盾構隧道全線地層的圖紙信息；p>
4、參數信息統計階段：獲取地質勘察報告，依據勘察報告收集土體物理力學性質參數，提取基本性質參數信息得到盾構隧道地層參數信息庫；
5、圖紙參數信息匹配階段：將所述圖紙信息匯總至盾構隧道地層參數信息庫內，創建盾構隧道全線地層參數信息匹配庫，預先設置匹配規則；基于所述匹配規則，遍歷圖紙信息和參數信息完成匹配得到匹配結果，將所述匹配結果更新至盾構隧道全線地層參數信息匹配庫內。
6、在進一步的實施例中，所述圖紙文件的處理步驟如下：
7、對圖紙內涉及到的地層進行分類，將屬于同類型的地層放置在同一圖層中，并按照指定形式進行命名；在圖紙中的始發處和結束處分別繪制開始線和結束線，所述開始線和結束線的長度大于地表到隧道邊界線的距離；將地下水位線命名為水位線，隧道邊界線命名為軌道線。
8、在進一步的實施例中，所述圖紙信息包括：圖紙id和圖紙基本信息；其中，所述圖紙基本信息包括：盾構隧道的圖層信息、盾構隧道上方地層的厚度與排序、盾構隧道的水位高度和盾構隧道上方地層的所屬類別；
9、對應的，所述圖紙信息的獲取包括：獲取圖紙id、獲取盾構隧道的圖層信息、獲取盾構隧道上方地層的厚度與排序、計算盾構隧道的水位高度和判斷盾構隧道上方地層的所屬類別。
10、在進一步的實施例中，獲取盾構隧道的圖層信息的獲取流程如下：
11、根據查詢條件和查詢字段進行編碼得到字符串，利用所述字符串查詢所有關于地層的圖層命名和地層幾何信息，根據地層幾何信息篩選出所需的地層圖層；將所需的地層圖層進行坐標轉換得到地層數組，將地層數組與圖層命名進行關聯并存儲；
12、根據開始線的信息確定開始線的圖紙x軸坐標xs，將所述圖紙x軸坐標xs轉換為地圖x軸坐標x’s，根據結束線的信息確定結束線的圖紙x軸坐標xo，將所述圖紙x軸坐標xo轉換為地圖x軸坐標x′o；基于所述地圖x軸坐標x′s和地圖x軸坐標x′o查詢所有關于水位線的圖層命名和水位線幾何信息，根據水位線幾何信息篩選出所需的水位線圖層；將所需的水位線圖層進行坐標轉換得到數組，將數組與圖層命名進行關聯并存儲。
13、在進一步的實施例中，獲取盾構隧道上方地層的厚度與排序的具體步驟如下：
14、創建空數組和圖層數組，遍歷全部地層線，判斷盾構隧道上方的地層線是否與劃分隧道的垂直線相交：若相交，則將該交點和對應的圖層的層名分別更新到空數組和圖層數組中；
15、定義垂直線與軌道線的交點為垂直線的初始位置，對于每組地層采用以下形式進行計算即可得到地層厚度：選取與垂直線存在兩個交點的圖層，并獲取兩個交點的坐標，計算兩交點的坐標差值的絕對值，即為對應地層的厚度；
16、將地層的厚度與地層名稱確定后，獲取每層地層與垂直線的第一個交點的y軸坐標，根據y軸坐標的數值按照由高到低的順序進行排序，得到地層信息。
17、在進一步的實施例中，所述盾構隧道的水位高度采用以下方式進行計算：
18、遍歷所有水位線，獲取劃分盾構隧道的間隔線和水位線的交點得到水位線交點，垂直線與軌道線的交點為軌道線交點，并將所述軌道線交點定義為初始位置，計算水位線交點和軌道線交點y軸坐標的差值絕對值，即為盾構隧道水位高度。
19、在進一步的實施例中，盾構隧道上方地層的所屬類別的判斷流程如下：
20、將每層地層與垂直線的交點定義為地層交點，獲取地層交點的y軸坐標；獲取每層水位線交點的y軸坐標，對每層地層執行以下操作：
21、將地層交點的y軸坐標和水位線交點的y軸坐標按照從上到下的順序進行排序，以水位線交點的y軸坐標為基準進行類型劃分：當地層交點的y軸坐標小于水位線交點的y軸坐標時，則將所有元素標記為“水位下”類型；當地層交點的y軸坐標大于水位線交點的y軸坐標時，則將所有元素標記為“水位上”類型。
22、在進一步的實施例中，所述基本性質參數信息包括：巖土體重度、粘聚力、內摩擦角、滲透系數、堅固系數。
23、在進一步的實施例中，基于匹配規則遍歷圖紙信息和參數信息的匹配實現方式如下：
24、建立存儲對象，根據盾構隧道的環數創建對應數量的空間數組，對圖紙信息進行提取并按照“地層名稱-厚度-類型”的格式存儲到空間數組內；根據圖紙比例和圖紙內距離計算出實際距離，并將盾構隧道地層參數信息庫添加到對應的空間數組中，將每組空間數組的數據轉換為表格，并存儲在存儲對象中。
25、一種盾構隧道全線地層信息快速匹配系統，用于實現如上所述的快速匹配方法，包括：
26、圖紙信息讀取模塊，被設置為采集并處理圖紙文件，將處理后的圖紙文件導入信息讀取插件，向信息讀取插件請求得到關于盾構隧道全線地層的圖紙信息；
27、參數信息統計模塊，被設置為獲取地質勘察報告，依據勘察報告收集土體物理力學性質參數，提取基本性質參數信息得到盾構隧道地層參數信息庫；
28、圖紙參數信息匹配模塊，被設置為將所述圖紙信息匯總至盾構隧道地層參數信息庫內，創建盾構隧道全線地層參數信息匹配庫，預先設置匹配規則；基于所述匹配規則，遍歷圖紙信息和參數信息完成匹配得到匹配結果，將所述匹配結果更新至盾構隧道全線地層參數信息匹配庫內。
29、本專利技術的有益效果：通過獲取處理后的盾構隧道圖紙信息，以cad圖紙為例：采用計算機語言提取cad圖紙的相關信息，并對盾構隧道進行了固定間隔劃分、按順序讀取本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，所述圖紙文件的處理步驟如下：
3.根據權利要求1所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，所述圖紙信息包括：圖紙ID和圖紙基本信息；其中，所述圖紙基本信息包括：盾構隧道的圖層信息、盾構隧道上方地層的厚度與排序、盾構隧道的水位高度和盾構隧道上方地層的所屬類別；
4.根據權利要求3所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，獲取盾構隧道的圖層信息的獲取流程如下：
5.根據權利要求3所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，獲取盾構隧道上方地層的厚度與排序的具體步驟如下：
6.根據權利要求3所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，所述盾構隧道的水位高度采用以下方式進行計算：
7.根據權利要求3所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，盾構隧道上方地層的所屬類別的判斷流程如下：
8.根據權利要求
9.根據權利要求1所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，基于匹配規則遍歷圖紙信息和參數信息的匹配實現方式如下：
10.一種盾構隧道全線地層信息快速匹配系統，用于實現如權利要求1至9中任意一項所述的快速匹配方法，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，所述圖紙文件的處理步驟如下：
3.根據權利要求1所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，所述圖紙信息包括：圖紙id和圖紙基本信息；其中，所述圖紙基本信息包括：盾構隧道的圖層信息、盾構隧道上方地層的厚度與排序、盾構隧道的水位高度和盾構隧道上方地層的所屬類別；
4.根據權利要求3所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，獲取盾構隧道的圖層信息的獲取流程如下：
5.根據權利要求3所述的一種盾構隧道全線地層信息快速匹配方法，其特征在于，獲取盾構隧道上方地層的厚度與排序的具體步驟如下...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王華偉，薛峰，王媛，劉四進，史林肯，魏英杰，王軍，余云翔，馬浴陽，董琪，任杰，
申請(專利權)人：中鐵十四局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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