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龙图腾网获悉甬舟铁路有限公司申请的专利一种铁路隧道施工对城市地下水的影响分析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：CN120806630B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08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：202510922623.2，技术领域涉及：G06Q10/0635；该发明授权一种铁路隧道施工对城市地下水的影响分析方法是由徐汪豪;崔建;唐潮设计研发完成，并于2025-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种铁路隧道施工对城市地下水的影响分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种铁路隧道施工对城市地下水的影响分析方法，属于铁路隧道施工领域，包括以下步骤：S1、多源数据采集与预处理；S2、构建地质‑水文‑施工‑遥感多维特征向量，并提取地下水扰动指标；S3、建立应力‑渗流‑热传导三场耦合模型；S4、基于三场耦合模型分析三场耦合效应，并输出隧道施工对地下水影响的综合风险等级；S5、利用GIS空间分析功能融合综合风险等级，结合实时数据实现地下水影响的空间可视化与分级预警；S6、实时更新三场耦合模型的地质参数，并搜索最优施工参数组合。采用上述一种铁路隧道施工对城市地下水的影响分析方法，显著提升铁路隧道施工对城市地下水影响分析的科学性与工程实用性。

本发明授权一种铁路隧道施工对城市地下水的影响分析方法在权利要求书中公布了：1.一种铁路隧道施工对城市地下水的影响分析方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、多源数据采集与预处理，构建包含地表裂隙、地质水文及施工扰动的多维时空数据集； S2、通过多维特征融合算法整合预处理后的多源数据，构建地质-水文-施工-遥感多维特征向量，并利用改进RNPC-net模型识别掌子面状态，提取地下水扰动指标； S3、基于弹塑性损伤理论与渗流力学，建立应力-渗流-热传导三场耦合模型，并基于地下水扰动指标设定应力-渗流-热传导三场耦合模型的边界条件； S4、基于三场耦合模型分析三场耦合效应，并基于综合风险评估模型，输出隧道施工对地下水影响的综合风险等级； S5、利用GIS空间分析功能融合综合风险等级，结合实时数据实现地下水影响的空间可视化与分级预警； S6、利用扩展卡尔曼滤波算法实时更新三场耦合模型的地质参数，结合数字孪生技术构建施工过程虚拟映射，并搜索最优施工参数组合，形成监测-分析-优化闭环控制； 步骤S2具体包括以下步骤： S21、构建地质-水文-施工-遥感多维特征向量： S211、基于校正后的垂直位移序列以及隧道直径和埋深，计算沉降特征参数，沉降特征参数包括体积损失率和槽宽； 基于高斯沉降模型计算体积损失率： ； 式中，表示沉降槽体积，且，表示地表沉降槽的竖向位移分布函数，且，表示地表最大沉降量，，表示沉降槽拐点距离，表示横向坐标；表示隧道横截面积，且，表示隧道直径； 利用以下公式计算槽宽： ； 式中，表示拐点距离；表示隧道埋深； S212、构建特征向量：整合地质水文数据、施工数据、遥感数据和地表裂隙分布数据，得到特征矩阵，表示地表孔隙率；表示各层各向异性渗透系数张量；表示损失因子；表示推进速度；表示刀盘扭矩； S213、采用最小-最大标准化方法将特征矩阵中的各特征值映射至区间，得到归一化后的特征矩阵； S22、识别掌子面：构建改进RNPC-net模型，并利用预处理后的掌子面图像、三维坐标和特征矩阵训练改进RNPC-net模型直至收敛，输出风化等级概率分布和地下水状态概率分布： 改进RNPC-net模型采用三分支混合特征提取模块，三分支混合特征提取模块包括以ResNet50为主干的二维图像卷积分支、三维点云处理分支及施工参数全连接分支，并通过自适应权重辅助分类器融合多源数据输入； 设定交叉熵损失函数如下： ； 式中，表示损失值；表示标签向量；表示分布概率；表示总类别；表示类别索引； S23、提取地下水扰动指标，其中地下水扰动指标包括风化综合指数和地下水活动强度指数； 其中，基于风化等级概率分布计算风化综合指数： ； 式中，表示权重；表示第类风化等级的预测概率，分别表示未风化、微风化、中等风化和强风化； 并将地下水状态概率分布映射为数值型指标，构建地下水活动强度指数： ； 式中，、、和分别表示掌子面涌水的概率、掌子面滴水的概率、掌子面滴水成线的概率以及掌子面干燥的概率； 步骤S3具体包括以下步骤： S31、弹塑性损伤应力场建模： S311、反演损伤区参数，损伤区参数包括爆破损伤半径以及各向异性材料参数矩阵，其中爆破损伤半径采用如下经验公式估算，并结合声波测试结果校准，确定损伤区范围： ； 式中，表示损伤区几何参数；表示地质修正系数； 各向异性材料参数矩阵中的损伤区弹性模量计算公式如下： ； 式中，表示原岩的弹性模量； 泊松比计算公式如下： ； 式中，表示原岩的泊松比； S312、弹性区径向有效应力和切向有效应力： ； ； 式中，表示原岩应力；表示隧道内壁；表示隧道内半径； 基于Mohr-Coulomb准则，推导塑性区径向有效应力和切向有效应力： ； ； 式中，表示塑性区黏聚力，且，表示塑性区黏聚力；表示塑性区土压力系数，且；表示塑性区半径；表示塑性区内摩擦角，且，表示损伤折减系数； S32、构建考虑温度效应的渗流方程，并设定边界条件，从而获得孔隙水压力分布云图、渗流量，其中渗流方程表达式如下： ； 式中，表示渗流速度矢量；表示水的动力黏度；表示孔隙水压力；表示水密度；表示重力加速度；表示水头高度；表示热膨胀系数；表示温度场分布； 边界条件如下：隧道内壁时孔隙水压力，表示隧道内水压；远场时，表示渗流影响半径，表示初始孔隙水压力； 渗流量计算公式如下： ； 式中，表示含水层厚度；表示初步估算的渗透系数。

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