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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种基于岩石物理约束的全波场隧道超前探方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119936991B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510112835.4，技术领域涉及：G01V1/28；该发明授权一种基于岩石物理约束的全波场隧道超前探方法是由孙超;晋宇杨;冯梅梅;刘盛东;李良钰;张骏鹏设计研发完成，并于2025-01-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于岩石物理约束的全波场隧道超前探方法在说明书摘要公布了：本发明属于隧道工程物探技术领域，具体涉及一种基于岩石物理约束的全波场隧道超前探方法，包括构建初始地质模型，在隧道所在层段的上面界面取样并开展纵横波速度测量，得到纵波速度Vp和横波速度Vs，依据VRH理论，将所有采样的纵波速度Vp和横波速度Vs结合，计算出目标层段纵横波速度，获得目标层段的弹性参数，所得的弹性参数，导入至初始地质模型中，获得参数反演初始模型，构建正传波场和模拟的地震记录，将实际观测记录与模拟记录做差，并开展共轭梯度反演。本发明通过充分利用盾构机激发的所有波场信息，并在岩石物理约束下进行高精度参数反演，从而能够提供更为精准的隧道前方地质预测，为盾构机安全高效施工提供科学依据。

本发明授权一种基于岩石物理约束的全波场隧道超前探方法在权利要求书中公布了：1.一种基于岩石物理约束的全波场隧道超前探方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：构建初始地质模型； S2：在隧道所在层段的上面界面取样并开展纵横波速度测量，得到纵波速度Vp和横波速度Vs； S3：依据VRH理论，将所有采样的所述纵波速度Vp和所述横波速度Vs结合，计算出目标层段纵横波速度，获得目标层段的弹性参数； S4：所得的所述弹性参数，导入至初始地质模型中，获得参数反演初始模型； S5：构建正传波场和模拟的地震记录； 所述S5中，所述正传波场的构建依据波动方程开展地震波场传播时间域正演，计算公式为： ； 其中，为弹性波方程的正演算子，由正演过程中用到的弹性波动方程形式确定，与模型参数相关，是正传波场，与空间位置和时间有关，为震源矢量； 所述模拟的地震记录的生成基于有限元方法，并利用式1中的方程，能够获得模拟记录为： ； 其中，模拟记录是正传波场在空间位置的波场； S6：将实际观测记录与模拟记录做差，并开展共轭梯度反演； 所述S6中，将波场反传，依据观测记录与模拟记录之间的残差和式1中的方程，计算反传波场，其与空间位置和时间有关，过程为： ； 所述S6中，依据下述步骤开展共轭梯度反演，其步骤为： A1：定义目标函数和求取梯度，为： ； 其中，是目标函数，代表空间上所有的检波点，为使目标函数在空间上所有位置信息考虑进来，将通过反传波场代替，通过正传波场代替，目标函数的梯度为： ； 其中，是正传波场对特定反演参数的偏导数； A2：使用共轭梯度法更新参数： ； 其中，是步长，是模型参数的第次更新结果，是模型参数的第次结果。

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