岩体结构面参数的摄影测量解译及三维网络建模系统开发与应用研究
发布时间：2020-06-09 00:07
【摘要】：本论文以甘肃北山高放废物处置预选区岩体结构面为主要研究对象,结合野外人工接触式测量及摄影测量技术获取结构面信息,在此基础上,主要研究内容和结论如下:(1)完成结构面参数数字化获取并统计分析结构面几何参数分布。利用摄影测量方法获取岩体露头图像,选用SIFT(Scale-invariant feature transform,尺度不变特征变换)算法进行图像特征匹配,获取二维裂隙坐标,基于实测控制点三维坐标,导入三维重构软件中可输出裂隙三维坐标。在此基础上完成结构面产状计算与分组、结构面迹长计算与统计分析、面密度估算等工作。(2)建立结构面随机三维网络模型并利用DE(Differential Evolution,差分进化)算法优化结构面半径与体密度参数。基于蒙特卡洛法,初步建立结构面三维随机网络模型。对比实测迹长与模型交切迹长,发现两者差异较大,确定了模型参数优化的必要性,选择DE算法对结构面半径及体密度进行优化,对比优化模型交切迹线与实测迹线,优化效果较为明显。(3)在纯随机模型中加入确定性信息,建立真实度更高的随机-确定耦合模型。基于实测裂隙迹线,获取确定性结构面信息并按照“最邻近原则”插入随机模型中,修正得到随机-确定耦合模型。改进的Cohen-Sutherland裁剪算法进行模型校验,验证耦合模型有效性。(4)基于随机-确定耦合模型,完成地下巷道开挖块体搜索研究与分析。建立地下开挖巷道模型,搜索耦合模型中所有与巷道交切的结构面,进一步完成多余结构面的剔除、封闭回路的搜索以及封闭块体搜索等工作,在进行封闭块体搜索过程中,针对可能出现的块体重叠与包含的情况,按照体积最大原则进行块体筛选与剔除,最终得到所需有效块体。计算块体在巷道表面的出现概率,为围岩的稳定性评价提供有效数据资料。(5)开发岩体结构面参数获取及三维网络模型生成与优化软件。基于Visual Studio平台,在MFC(Microsoft Foundation Classes,微软基础类库)框架下利用C++语言编写所有代码,利用OpenGL(Open Graphics Library,开放图形库)实现相关可视化,该软件可系统实现图像特征匹配迹线坐标获取、裂隙产状计算及分组、面密度计算等功能,并建立结构面三维网络模型,同时加入参数优化与块体搜索模块,为结构面研究数字化提供有效参考。
【图文】：
图２．２某野外测ＫＱＡ逡逑９逡逑
ＥＩＳｉ逦ｇ？２逦．：逡逑图２．１邋ＡｐｒｏＭｏｐ主要界面逡逑选取两处良好露头面，记为ＱＡ、ＱＢ测区，，如图２．２和２．３所示。从图中可直观看逡逑出，ＱＡ测区出露迹线较为短小，数量众多且密集。ＱＢ测区范围较大，出露迹线较为大逡逑长，密集程度不及ＱＡ测区。直观的看，ＱＡ、ＱＢ两测区特征分明，具有较大差异，选逡逑择这两个特征不同的测区进行研究具有一定代表性。下面利用ＡｐｒｏＭｏｐ系统的参数解逡逑译模块进行结构面几何参数的解译工作。逡逑ｍｍｍｍｍ逡逑p簚r~栁禾武欤椋椋欤蹂义贤迹玻材骋巴獠猓耍眩铃义希瑰义
本文编号：2703866
【图文】：
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