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摘要:岩体结构面对于工程施工有很大的影响,因为它的存在导致了施工在力学上的困难增加,影响了施工的效率。所以,为了改善这种情况,对于岩体结构进行了更深层次的探究,希望可以提高岩体结构的平稳性。在当下经常用到的对于岩体结构研究的方法就是用尺子测量统计,然后进行探讨分析,严重的浪费了时间,且工作效率还很低,在测量时还容易出现数据不准确等问题。
关键词:岩体;三维成像系统;岩土工程;应用
前言:在三维立体系统面世以前,对于岩体结构的研究方式存有很多的技术上的问题,科技研发人员为了改变传统的检测模式,经过多次的研发和实验,总结方法,创新技术,终于让三维立体系统诞生。此系统作为新兴科技技术,可以对岩体勘察给予有效的数据分析,供工作人员研究,帮助检测人员,对岩体结构给出准确的情况分析,以及更深层次的探究,改善了工作效率,节约了时间,同时为工程施工提供了更确切的参考数据。
1岩体结构检测概述
岩体是工程施工一定范围之内的地质体状况,其中分为两部分,岩石以及其结构面情况。结构面的存在,让岩石以及岩体出现了与普通地域力学的差别性,通过以往施工经验的总结,如果在强度非常大的岩石洞内,很大程度会发生变形损坏,改变岩体平稳性,使安全性能下降[1]。其原因就是岩石的断层、缺少整合性、以及片理劈理等等结构面存在导致的。
旧的岩体研究方式,大多是应用锤子、定位罗盘、放大镜的观察和尺子的测量来对结构面进行研究,之后,在进行室内工作,把测量的结构,绘制成数据分析图表,在进行统计对比,得出结论,此种方式费时费力,而且工作效率太多低下,还不能保证准确度,因为测量的都是部分的数据,而不是整体的情况,有一些環境恶劣的地方,如陡峭的崖体是无法进行测量的,以至于这部分的岩体没有数据可以进行分析,失去真实的情况信息。
2 ShapeMetriX3D三维成像系统技术
ShapeMetriX3D三维技术是奥地利一家公司推出的创新性技术模式,应用拍照,形成三维立体图像的技术模式,对岩体进行测量以及数据的统计和分析比对,可以应用于岩体情况的评价和准确的分析。此技术有效的为岩体检测提供了帮助,可以对工程施工地质进行准确比对分析,还可以发现岩体结构问题。是一项可以解决多方面问题的系统。
在此技术运用当中,是以拍照的形式来进行数据收集的,通过软件标定的相机来拍照,把相机定点标位,在两个不同位置,以不同的角度对想要分析的岩体拍照。在拍摄之前,要树立标杆在拍照岩体范围内,收集只需要几分钟就可以完成。如下图所示:
此技术通常应用于岩体工程检测、矿业工程检测等等。它拥有一个非常具有实用性的技术,就是帮助分析评价的部分,其准确度对于人工评价来说,要正确的多,也更为方便,他是完整的技术系统,有标定成像技术以及3D处理技术分析。在完成第一步后,要将拍摄的照片传送到计算机当中,应用此技术软件整合成三维立体图像,是运用计算机摄影立体测量来完成的。
此软件呈现出来的图像,明确的展示了岩体表面的结构形状,在应用软件的自主测量功能对图像展开测量,数据在软件中就可直接进行分析和评价。此软件的投入使用,对岩体的探索有了飞跃性的进展,解决了因为环境问题而无法到达位置的检测需要,同时可以展开多种测量,例如:测量的距离、测量的角度、倾斜度过大以及距离过长等等问题,满足了传统测量方式达不到的所有需求,大大的减少了在测量中所应用的时间,同时在其准确度上有了质的飞跃,只需一张照片,便解决了所有问题。
此技术只需要人工手持拍照就可完成,向我们平时正常拍照一样,可以支持镜头的变焦,距离的远近对其功能都不会造成影响,只需要确定照片的方向,但两张照片一定要有一个相同的点,以此为基础形成两条射线,来进行对比成像。三维空间中的两条射线交于同一点(P点位置)。将照片融入到所有的P点就形成了三维图像。如图2所示。
此三维图像是部分图像,没有位置信息,想要位置信息,可以加入方向数据,其成像就可以有方向位置。如果图像有三个或以上控制点位置坐标信息,也可通过这3个点进行位置检测,得到其地理位置坐标,在图像上转换成相对应的位置,呈现坐标信息。非常方便且实用。
3系统输出数据结果
在一般情况下,应用此系统的功能,自主分析出数据以后,还可以应用系统所含有的分析师功能软件对图像进行检查分析,从而得出分析评价数据。
此系统可以充分进行岩体工程长度、岩体面积、岩体偏颇倾向角度以及偏颇倾向的空间、地质层倾向空间的方向距离等检测,通过其系统计算,得出其平均间距、轮廓线距离、以及空间差异等有效明确的数据。最大程度的提升了岩体研究的方便性,以及正确的分析情况,给工程准确性设计带来了前所未有的正确参照标准,符合了当下社会对岩体建筑的需求。
4应用领域广泛性
此3D技术的应用性非常的广泛,例如:可以应用在隧道挖掘方面,给出具体隧道掌子面的三维图像。作为岩体工程的岩土工程管理,地质分析和数据收集工作。还可以对地下采矿进行监测,对其支撑结构,岩体数据进行有效分析整理。还可以在露天采矿时确定采矿挖开的面积以及矿图的及时更新等等,其适用范围非常的广泛,是检测工作领域的一大创新改革。
总结:准确的结构面研究以及评价,对岩土工程施工的顺利开展和安全性能来说,占比相当之重。其建筑设计大部分是依据结构面的数据来决定的,影响了整个项目的质量。此三维技术的有效应用,改变了老式的测量模式,有效解决了以前无法测量位置的麻烦。而且其操作简单,在专业工作需求上也没有很高要求,具有灵活多变性,使员工在工作时的安全也得到了保障。
参考文献
[1]熊容, 董建辉. 数字图像测量技术在岩土工程试验中的应用研究[J]. 科学技术创新, 2019, 000(031):P.57-58.
关键词:岩体;三维成像系统;岩土工程;应用
前言:在三维立体系统面世以前,对于岩体结构的研究方式存有很多的技术上的问题,科技研发人员为了改变传统的检测模式,经过多次的研发和实验,总结方法,创新技术,终于让三维立体系统诞生。此系统作为新兴科技技术,可以对岩体勘察给予有效的数据分析,供工作人员研究,帮助检测人员,对岩体结构给出准确的情况分析,以及更深层次的探究,改善了工作效率,节约了时间,同时为工程施工提供了更确切的参考数据。
1岩体结构检测概述
岩体是工程施工一定范围之内的地质体状况,其中分为两部分,岩石以及其结构面情况。结构面的存在,让岩石以及岩体出现了与普通地域力学的差别性,通过以往施工经验的总结,如果在强度非常大的岩石洞内,很大程度会发生变形损坏,改变岩体平稳性,使安全性能下降[1]。其原因就是岩石的断层、缺少整合性、以及片理劈理等等结构面存在导致的。
旧的岩体研究方式,大多是应用锤子、定位罗盘、放大镜的观察和尺子的测量来对结构面进行研究,之后,在进行室内工作,把测量的结构,绘制成数据分析图表,在进行统计对比,得出结论,此种方式费时费力,而且工作效率太多低下,还不能保证准确度,因为测量的都是部分的数据,而不是整体的情况,有一些環境恶劣的地方,如陡峭的崖体是无法进行测量的,以至于这部分的岩体没有数据可以进行分析,失去真实的情况信息。
2 ShapeMetriX3D三维成像系统技术
ShapeMetriX3D三维技术是奥地利一家公司推出的创新性技术模式,应用拍照,形成三维立体图像的技术模式,对岩体进行测量以及数据的统计和分析比对,可以应用于岩体情况的评价和准确的分析。此技术有效的为岩体检测提供了帮助,可以对工程施工地质进行准确比对分析,还可以发现岩体结构问题。是一项可以解决多方面问题的系统。
在此技术运用当中,是以拍照的形式来进行数据收集的,通过软件标定的相机来拍照,把相机定点标位,在两个不同位置,以不同的角度对想要分析的岩体拍照。在拍摄之前,要树立标杆在拍照岩体范围内,收集只需要几分钟就可以完成。如下图所示:
此技术通常应用于岩体工程检测、矿业工程检测等等。它拥有一个非常具有实用性的技术,就是帮助分析评价的部分,其准确度对于人工评价来说,要正确的多,也更为方便,他是完整的技术系统,有标定成像技术以及3D处理技术分析。在完成第一步后,要将拍摄的照片传送到计算机当中,应用此技术软件整合成三维立体图像,是运用计算机摄影立体测量来完成的。
此软件呈现出来的图像,明确的展示了岩体表面的结构形状,在应用软件的自主测量功能对图像展开测量,数据在软件中就可直接进行分析和评价。此软件的投入使用,对岩体的探索有了飞跃性的进展,解决了因为环境问题而无法到达位置的检测需要,同时可以展开多种测量,例如:测量的距离、测量的角度、倾斜度过大以及距离过长等等问题,满足了传统测量方式达不到的所有需求,大大的减少了在测量中所应用的时间,同时在其准确度上有了质的飞跃,只需一张照片,便解决了所有问题。
此技术只需要人工手持拍照就可完成,向我们平时正常拍照一样,可以支持镜头的变焦,距离的远近对其功能都不会造成影响,只需要确定照片的方向,但两张照片一定要有一个相同的点,以此为基础形成两条射线,来进行对比成像。三维空间中的两条射线交于同一点(P点位置)。将照片融入到所有的P点就形成了三维图像。如图2所示。
此三维图像是部分图像,没有位置信息,想要位置信息,可以加入方向数据,其成像就可以有方向位置。如果图像有三个或以上控制点位置坐标信息,也可通过这3个点进行位置检测,得到其地理位置坐标,在图像上转换成相对应的位置,呈现坐标信息。非常方便且实用。
3系统输出数据结果
在一般情况下,应用此系统的功能,自主分析出数据以后,还可以应用系统所含有的分析师功能软件对图像进行检查分析,从而得出分析评价数据。
此系统可以充分进行岩体工程长度、岩体面积、岩体偏颇倾向角度以及偏颇倾向的空间、地质层倾向空间的方向距离等检测,通过其系统计算,得出其平均间距、轮廓线距离、以及空间差异等有效明确的数据。最大程度的提升了岩体研究的方便性,以及正确的分析情况,给工程准确性设计带来了前所未有的正确参照标准,符合了当下社会对岩体建筑的需求。
4应用领域广泛性
此3D技术的应用性非常的广泛,例如:可以应用在隧道挖掘方面,给出具体隧道掌子面的三维图像。作为岩体工程的岩土工程管理,地质分析和数据收集工作。还可以对地下采矿进行监测,对其支撑结构,岩体数据进行有效分析整理。还可以在露天采矿时确定采矿挖开的面积以及矿图的及时更新等等,其适用范围非常的广泛,是检测工作领域的一大创新改革。
总结:准确的结构面研究以及评价,对岩土工程施工的顺利开展和安全性能来说,占比相当之重。其建筑设计大部分是依据结构面的数据来决定的,影响了整个项目的质量。此三维技术的有效应用,改变了老式的测量模式,有效解决了以前无法测量位置的麻烦。而且其操作简单,在专业工作需求上也没有很高要求,具有灵活多变性,使员工在工作时的安全也得到了保障。
参考文献
[1]熊容, 董建辉. 数字图像测量技术在岩土工程试验中的应用研究[J]. 科学技术创新, 2019, 000(031):P.57-58.