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基于点云数据对齐技术的岩体结构面三维吻合度求取

发布时间:2018-06-12 00:00

  本文选题:岩体结构面 + 点云数据对齐技术 ; 参考:《岩土力学》2017年11期


【摘要】:为了更好地描述岩体结构面的吻合程度,引入点云数据对齐技术,计算获得岩体结构面三维吻合度参数(JMC3D)。采用三维激光扫描技术,获取岩体结构面上下盘点云数据,基于迭代最近算法(ICP),将结构面参考面和测试面点云数据统一到全局坐标系中并实现对齐,计算对齐后的测试面与参考面之间的Z坐标高差;然后,将高差位于对齐误差区间的点云数据作为吻合部分予以定量化,计算岩体结构面上下盘吻合面积百分比,从而获取三维吻合度参数。最后,根据JRC-JMC模型公式求取岩体结构面剪切强度,与室内岩体结构面直剪试验结果对比分析进行方法验证。4组试验对比结果误差分别为7.38%、3.21%、9.03%、10.02%,表明基于点云数据对齐技术求取的岩体结构面三维吻合度具有一定可行性和实用性,同时也进一步印证岩体结构面三维吻合度与剪切强度之间的相互联系。
[Abstract]:In order to better describe the coincidence degree of rock mass structure plane, the point cloud data alignment technique is introduced, and the 3-D coincidence parameter of rock mass structure plane is calculated. 3D laser scanning technique is used to obtain the cloud data from the upper and lower points of the rock structure plane. Based on the iterative nearest algorithm, the reference plane and the cloud data of the test surface are unified into the global coordinate system and aligned. The Z coordinate height difference between the measured plane and the reference plane is calculated, and the point cloud data of the height difference located in the alignment error range are quantified as the coincidence part, and the percentage of the area on the bottom plate of the rock mass structure plane is calculated. In order to obtain the three-dimensional coincidence parameters. Finally, according to the JRC-JMC model formula, the shear strength of rock mass structural plane is obtained. Comparing and analyzing the results of direct shear test of rock mass structure plane in laboratory, the method is used to verify that the error of contrast results of 4 groups of tests is 7.38 and 3.21 and 9.030.02, respectively, which indicates that the 3-D coincidence degree of rock mass structure plane based on point cloud data alignment technique has certain feasibility and practicability. At the same time, the correlation between the three dimensional coincidence and shear strength of rock mass structure plane is further confirmed.
【作者单位】: 中国地质大学(武汉)工程学院;中国能源建设集团安徽电力设计院有限公司;
【基金】:国土资源部地裂缝地质灾害重点实验室开放课题(No.201601) 国家自然科学基金(No.41602316,No.41372310) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2017058102) 中国地质大学(武汉)试验技术研究项目(No.SJ-201609)~~
【分类号】:TU45

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8 刘s,

本文编号:2007264


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