CN113094914A - 用于围岩分级的方法、处理器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土木工程领域，公开了一种用于围岩分级的方法、处理器及存储介质。用于围岩分级的方法包括：采集洞壁和洞顶的第一图像，洞壁和洞顶为围岩对应的洞室的洞壁和洞顶；对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数，根据体积节理数确定岩体的完整性系数；采集多块岩石，并对岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标；根据第一质量指标确定围岩分级。本发明实施例可以提高围岩分级的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程领域，具体地涉及一种用于围岩分级的方法、处理器及存储介质。
背景技术
围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标，将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩划归为一类，将全部的围岩划分为若干类。在围岩分级的基础上再依照每一类围岩的稳定程度，给出最佳的施工方法和支护结构设计。围岩分级是选择施工方法的依据，是进行科学管理、正确评价经济效益、确定结构上的荷载(松散荷载)、确定衬砌结构的类型及尺寸、制定劳动定额和材料消耗标准等的基础。
目前主要通过作业人员在短时间内，凭借其工程经验，人工地目测地进行围岩分级。围岩分级的方法的准确性较低。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明实施例提供了用于围岩分级的方法、处理器和机器可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于围岩分级的方法，包括：
采集洞壁和洞顶的第一图像，洞壁和洞顶为围岩对应的洞室的洞壁和洞顶；
对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；
在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数，根据体积节理数确定岩体的完整性系数；
采集多块岩石，并对岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；
根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标；
根据第一质量指标确定围岩分级。
在本发明实施例中，第一图像为洞壁和洞顶的数字正射影像。
在本发明实施例中，多块岩石的数量的范围为10至20块，岩石的最短边长的范围为30mm至80mm。
在本发明实施例中，底图包括地下洞室的几何参数，几何参数包括洞室的洞高、洞径、拱高、洞轴线走向和纵向坡度中的至少一者。
在本发明实施例中，在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数包括：
在底图上绘制测线，测线至少包括水平测线，且水平测线的长度不小于5米；
测量与测线相交的各个结构面的产状，根据测量结果对各个结构面的产状进行编录；
测量编录后被分组后的结构面中的同组的结构面沿测线方向的第一间距，以获得测线方向视间距；
根据测线的方位、各个结构面的产状和视间距，计算结构面沿法线方向的第二间距，根据第二间距确定该组的结构面沿法向的每米结构面条数；
将各组的沿法向的每米结构面条数相加，再加上长度超过1m的分散节理，获得岩体的体积节理数。
在本发明实施例中，用于围岩分级的方法还包括：
确定洞室内的地下水出水状态；
在测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状；
确定洞室的洞轴线；
根据洞室的结构面产状和洞轴线确定结构面产状和洞轴线的组合关系；
确定围岩强度应力比；
基于地下水出水状态、组合关系以及围岩强度应力比，对围岩的第一质量指标进行修正，以得到第二质量指标；
根据第二质量指标确定围岩分级。
在本发明实施例中，地下水出水状态包括：第一状态、第二状态或第三状态；其中，第一状态为潮湿或滴水，第二状态为淋雨状或线流状出水，第三状态为涌流状出水。
在本发明实施例中，在测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状包括：
在洞段有控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的产状，以确定洞室的结构面产状；
在洞段不存在控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量测量区间的各个结构面的产状，根据测量结果绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状。
本发明第二方面提供一种处理器，被配置成执行上述的用于围岩分级的方法。
本发明第三方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的用于围岩分级的方法。
本发明第四方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现上述的用于围岩分级的方法。
在本技术方案中，采集洞壁和洞顶的第一图像；对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数，根据体积节理数确定岩体的完整性系数。这样，相比现有技术中作业人员在短时间内，凭借其工程经验，人工地进行围岩分级，本发明实施例提供的围岩分级方法，可以利用现代化设备采集洞室内的图像并对图像进行处理，可以在计算机上完成地质编录和分析的工作，借助于现代化工具，制定了科学的测量与判定步骤，提高了围岩分级的准确性，还缩短了作业人员在洞室内的作业时间，保障了作业人员的安全，提高了地质工作的施工效率。另外，还采集多块岩石，并对岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标；根据第一质量指标确定围岩分级，进一步提高了围岩分级的准确性和科学性。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法的流程图；
图2示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的图像拍摄的场景图；
图3示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的洞室的截面图；
图4示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的洞轴线的示意图；
图5示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的隧洞洞身的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
需要说明，若本申请实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本申请实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
图1示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法的流程示意图。如图1所示，在本发明一实施例中，提供了一种用于围岩分级的方法，包括以下步骤：
101，采集洞壁和洞顶的第一图像，洞壁和洞顶为围岩对应的洞室的洞壁和洞顶；
102，对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；
103，在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数，根据体积节理数确定岩体的完整性系数；
104，采集多块岩石，并对岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；
105，根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标；
106，根据第一质量指标确定围岩分级。
围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标，将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩划归为一类，将全部的围岩划分为若干类。在围岩分级的基础上再依照每一类围岩的稳定程度，给出最佳的施工方法和支护结构设计。围岩分级是选择施工方法的依据，是进行科学管理、正确评价经济效益、确定结构上的荷载(松散荷载)、确定衬砌结构的类型及尺寸、制定劳动定额和材料消耗标准等的基础。
在步骤101中，可以利用摄像机或照相机采集洞壁和洞顶的第一图像，也可以利用地质工作中特定的摄影编录仪采集第一图像，还可以利用其他的现代化设备采集第一图像，对此不作限定。洞壁是围岩对应的洞室的洞壁，洞顶是围岩对应的洞室的洞顶。第一图像中包括洞壁的图像，也包括洞顶的图像。第一图像可以是数码照片。
第一图像可以为洞壁和洞顶的数字正射影像。图2示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的图像拍摄的场景图。如图2所示，相机的拍摄方向垂直于被拍摄对象，相机正对着被拍摄对象，被拍摄对象可以指洞壁或洞顶。拍摄洞壁和洞顶的图像时，可以记录各拍摄点的桩号，便于之后的编录和整理。
图3示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的洞室的截面图。如图3所示，洞室可以为长方体洞室，也可以为圆柱体洞室，还可以为拱形洞室，洞室也可以为其他规则型或者不规则型的洞室，对此不作限定。洞室可以是隧洞的洞室。
在步骤102中，可以利用地质工作中专用的摄影地质编录系统，对对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图。
在步骤103中，可以根据测量的结构面产状，选择典型的具有代表性的测量区间。也可以根据其他作业需求选择测量区间，对此不作限定。
在步骤104中，岩石的数量的范围可以为10至20块，岩石的最短边长的范围可以为30mm至80mm。对岩石的数量和尺寸进行限定，使得选取的岩石更具代表性，使得获得的岩石的单轴饱和抗压强度的准确性和科学性更高。
用Rc来表示岩石的单轴饱和抗压强度，用Kv来表示岩体的完整性系数，用BQ1来表示围岩的第一质量指标，利用公式BQ1＝100+3Rc+250Kv，这样来根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标。
围岩的第一质量指标BQ1和岩体的质量等级的关系如表1所示，岩体的质量等级可以理解为围岩分级的结果。获得围岩的第一质量指标之后，再根据表1可以确定围岩分级。
表1
在本技术方案中，采集洞壁和洞顶的第一图像；对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数，根据体积节理数确定岩体的完整性系数。这样，相比现有技术中作业人员在短时间内，凭借其工程经验，人工地目测地进行围岩分级，本发明实施例提供的围岩分级方法，可以利用现代化设备采集洞室内的图像并对图像进行处理，可以在计算机上完成地质编录和分析的工作，借助于现代化工具，制定了科学的测量与判定步骤，提高了围岩分级的准确性，还缩短了作业人员在洞室内的作业时间，保障了作业人员的安全，提高了地质工作的施工效率。另外，还采集多块岩石，并对岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标；根据第一质量指标确定围岩分级，进一步提高了围岩分级的准确性和科学性。
在一实施例中，底图包括地下洞室的几何参数，几何参数包括洞室的洞高、洞径、拱高、洞轴线走向和纵向坡度中的至少一者。
图4示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的洞轴线的示意图。图5示意性示出了根据本发明实施例的用于围岩分级的方法中的隧洞洞身的示意图。
在生成底图时，还需要输入洞高、洞径、拱高、洞轴线走向和纵向坡度等地下洞室的几何参数。
在一实施例中，在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数包括：
在底图上绘制测线，测线至少包括水平测线，且水平测线的长度不小于5米；
测量与测线相交的各个结构面的产状，根据测量结果对各个结构面的产状进行编录；
测量编录后被分组后的结构面中的同组的结构面沿测线方向的第一间距，以获得测线方向视间距；
根据测线的方位、各个结构面的产状和视间距，计算结构面沿法线方向的第二间距，根据第二间距确定该组的结构面沿法向的每米结构面条数；
将各组的沿法向的每米结构面条数相加，再加上长度超过1m的分散节理，获得岩体的体积节理数。
用Jv来表示岩体的体积节理数，用Kv来表示岩体的完整性系数，岩体的体积节理数Jv和岩体的完整性系数Kv的关系如表2所示。确定岩体的体积节理数之后，再根据表2，可以确定岩体的完整性系数。
表2
| Jv(条/m<sup>3</sup>) | <3 | 3～10 | 10～20 | 20～35 | ≥35 |
| Kv | >0.75 | 0.75～0.55 | 0.55～0.35 | 0.35～0.15 | ≤0.15 |
在该实施例中，岩体的完整性系数Kv的获得方法：首先在底图中选择典型部位绘制水平测线，长度不小于5m。测量与测线相交的各个结构面的产状，根据测量结果对各个结构面的产状进行编录，各个结构面根据其产状进行分组，具体地，产状相近的结构面可以分到同一组。测量同组结构面中相邻的结构面沿测线方向的间距为第三间距，将获得的多个第三间距的算术平均数作为第一间距，第一间距即为该组结构面的测线方向视间距。根据测线的方位、同组内各个结构面的产状和视间距，计算得到结构面沿法线方向的第二间距，第二间距也称为结构面沿法线方向的真间距。第二间距的倒数即为该组的结构面沿法向的每米结构面条数。将各组的沿法向的每米结构面条数相加，再加上长度超过1m的分散节理，得到岩体的体积节理数Jv，再根据表2得到岩体的完整性系数Kv。
必要时，测线也可以包括垂直测线，垂直测线的长度不小于2米。具体地，当与水平测线相交的结构面过少时，可以选择性地，在底图上选择典型部分绘制垂直测线。
在一实施例中，用于围岩分级的方法还包括：
确定洞室内的地下水出水状态；
在测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状；
确定洞室的洞轴线；
根据洞室的结构面产状和洞轴线确定结构面产状和洞轴线的组合关系；
确定围岩强度应力比；
基于地下水出水状态、组合关系以及围岩强度应力比，对围岩的第一质量指标进行修正，以得到第二质量指标；
根据第二质量指标确定围岩分级。
根据洞室内的地下水出水状态来确定地下水修正系数K1，根据结构面产状和洞轴线的组合关系来确定结构面产状修正系数K2，根据围岩强度应力比来确定应力状态修正系数K3。用BQ2表示围岩的第二质量指标，利用公式BQ2＝BQ1-100(K1+K2+K3)，这样来对围岩的第一质量指标进行修正，得到第二质量指标。类似的，围岩的第二质量指标BQ2和岩体的质量等级的关系如表3所示，确定围岩的第二质量指标BQ2之后，再根据表3，可以确定围岩分级。
表3
在一实施例中，地下水出水状态包括：第一状态、第二状态或第三状态；其中，第一状态为潮湿或滴水，第二状态为淋雨状或线流状出水，第三状态为涌流状出水。
地下水出水状态、围岩的第一质量指标BQ1和地下水修正系数K1的关系如表4所示。确定BQ1和地下水出水状态之后，再根据表4可以确定地下水修正系数K1。
表4
如表5所示，确定洞室的结构面产状、洞室的洞轴线以及结构面产状和洞轴线的组合关系之后，再根据表5，可以确定结构面产状修正系数K2。
表5
围岩强度应力比、围岩的第一质量指标BQ1和应力状态修正系数K3的关系如表6所示。确定围岩的第一质量指标BQ1和围岩强度应力比之后，再根据表6，可以确定应力状态修正系数K3。
表6
在确定BQ1、K1、K2和K3之后，根据BQ2＝BQ1-100(K1+K2+K3)，便可以确定围岩的第二质量指标BQ2，再根据表3中第二质量指标BQ2和岩体的质量等级的关系，来确定最终的围岩分级的结果。
在一实施例中，在测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状包括：
在洞段有控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的产状，以确定洞室的结构面产状；
在洞段不存在控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量测量区间的各个结构面的产状，根据测量结果绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状。
本发明实施例在摄影编录技术的基础上进行岩体的体积节理数的测量，然后根据体积节理数确定岩体的完整性系数，获得岩体的完整程度，同时利用点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度。这样，本发明实施例准确地量化地获得了岩体完整性和岩石强度。再综合分析地下水出水状态、结构面产状和洞轴线的组合关系以及围岩强度应力比的影响，计算出围岩的第二质量指标，根据围岩的第二质量指标最终确定岩体的质量等级，完成围岩分级。
本发明实施例提供的一种用于地下洞室的施工期的围岩分级的方法，提高了岩石洞室施工期的围岩分级的准确性。本发明实施例提出的施工期快速定量划分围岩类别的方法，适用于各类工程的岩石洞室，解决了以往人工判断的精度低和主观因素影响较大等问题。
本发明实施例提出了一种借助摄影编录技术的施工期的围岩分级的方法。该方法操作简便且快捷，结果准确且可靠，能定量化地判定围岩等级，能缩短洞内作业时间，降低洞内作业的安全风险。
施工期的隧洞中环境恶劣，温度高，噪声大，可能还存在掉块的风险。作业人员长时间在洞内作业，会危及作业人员的身体健康，甚至威胁作业人员的生命安全。本发明实施例中的编录和分析等工作可在计算机上完成，缩短了洞内作业时间，降低了隧洞中复杂条件下的作业安全风险。
本发明实施例提供了一种处理器，该处理器被配置成执行上述实施例中的任意一项用于围岩分级的方法。
具体地，处理器可以被配置成：
采集洞壁和洞顶的第一图像，洞壁和洞顶为围岩对应的洞室的洞壁和洞顶；
对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；
在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数，根据体积节理数确定岩体的完整性系数；
采集多块岩石，并对岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；
根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标；
根据第一质量指标确定围岩分级。
在本发明实施例中，处理器被配置成：第一图像为洞壁和洞顶的数字正射影像。
在本发明实施例中，处理器被配置成：多块岩石的数量的范围为10至20块，岩石的最短边长的范围为30mm至80mm。
在本发明实施例中，处理器被配置成：底图包括地下洞室的几何参数，几何参数包括洞室的洞高、洞径、拱高、洞轴线走向和纵向坡度中的至少一者。
在本发明实施例中，处理器被配置成：在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数包括：
在底图上绘制测线，测线至少包括水平测线，且水平测线的长度不小于5米；
测量与测线相交的各个结构面的产状，根据测量结果对各个结构面的产状进行编录；
测量编录后被分组后的结构面中的同组的结构面沿测线方向的第一间距，以获得测线方向视间距；
根据测线的方位、各个结构面的产状和视间距，计算结构面沿法线方向的第二间距，根据第二间距确定该组的结构面沿法向的每米结构面条数；
将各组的沿法向的每米结构面条数相加，再加上长度超过1m的分散节理，获得岩体的体积节理数。
在本发明实施例中，处理器还被配置成：
确定洞室内的地下水出水状态；
在测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状；
确定洞室的洞轴线；
根据洞室的结构面产状和洞轴线确定结构面产状和洞轴线的组合关系；
确定围岩强度应力比；
基于地下水出水状态、组合关系以及围岩强度应力比，对围岩的第一质量指标进行修正，以得到第二质量指标；
根据第二质量指标确定围岩分级。
在本发明实施例中，处理器被配置成：地下水出水状态包括：第一状态、第二状态或第三状态；其中，第一状态为潮湿或滴水，第二状态为淋雨状或线流状出水，第三状态为涌流状出水。
在本发明实施例中，处理器被配置成：在测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状包括：
在洞段有控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的产状，以确定洞室的结构面产状；
在洞段不存在控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量测量区间的各个结构面的产状，根据测量结果绘制节理玫瑰花图，以确定洞室的结构面产状。
本发明实施例提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的用于围岩分级的方法。
本发明实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现上述的用于围岩分级的方法。
在本技术方案中，采集洞壁和洞顶的第一图像；对第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；在底图上测量结构面产状，在底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据结构面产状测得岩体的体积节理数，根据体积节理数确定岩体的完整性系数。这样，相比现有技术中作业人员在短时间内，凭借其工程经验，人工地进行围岩分级，本发明实施例提供的围岩分级方法，可以利用现代化设备采集洞室内的图像并对图像进行处理，可以在计算机上完成地质编录和分析的工作，借助于现代化工具，制定了科学的测量与判定步骤，提高了围岩分级的准确性，还缩短了作业人员在洞室内的作业时间，保障了作业人员的安全，提高了地质工作的施工效率。另外，还采集多块岩石，并对岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；根据岩体的完整性系数和岩石的单轴饱和抗压强度得到围岩的第一质量指标；根据第一质量指标确定围岩分级，进一步提高了围岩分级的准确性和科学性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种用于围岩分级的方法，其特征在于，包括：
采集洞壁和洞顶的第一图像，所述洞壁和洞顶为所述围岩对应的洞室的洞壁和洞顶；
对所述第一图像进行畸变校正、镶嵌，以生成底图；
在所述底图上测量结构面产状，在所述底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据所述结构面产状测得岩体的体积节理数，根据所述体积节理数确定岩体的完整性系数；
采集多块岩石，并对所述岩石进行点荷载试验，获得岩石的单轴饱和抗压强度；
根据所述岩体的完整性系数和所述岩石的单轴饱和抗压强度得到所述围岩的第一质量指标；
根据所述第一质量指标确定围岩分级。
2.根据权利要求1所述的用于围岩分级的方法，其特征在于，所述第一图像为所述洞壁和洞顶的数字正射影像。
3.根据权利要求1所述的用于围岩分级的方法，其特征在于，所述多块岩石的数量的范围为10至20块，所述岩石的最短边长的范围为30mm至80mm。
4.根据权利要求1所述的用于围岩分级的方法，其特征在于，所述底图包括地下洞室的几何参数，所述几何参数包括所述洞室的洞高、洞径、拱高、洞轴线走向和纵向坡度中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的用于围岩分级的方法，其特征在于，所述在所述底图上测量结构面产状，在所述底图上选择测量区间，在所选择的测量区间内根据所述结构面产状测得岩体的体积节理数包括：
在所述底图上绘制测线，所述测线至少包括水平测线，且所述水平测线的长度不小于5米；
测量与所述测线相交的各个结构面的产状，根据测量结果对所述各个结构面的产状进行编录；
测量编录后被分组后的结构面中的同组的结构面沿所述测线方向的第一间距，以获得测线方向视间距；
根据所述测线的方位、所述各个结构面的产状和所述视间距，计算结构面沿法线方向的第二间距，根据所述第二间距确定该组的结构面沿法向的每米结构面条数；
将各组的所述沿法向的每米结构面条数相加，再加上长度超过1m的分散节理，获得岩体的体积节理数。
6.根据权利要求1所述的用于围岩分级的方法，其特征在于，还包括：
确定所述洞室内的地下水出水状态；
在所述测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定所述洞室的结构面产状；
确定所述洞室的洞轴线；
根据所述洞室的结构面产状和所述洞轴线确定结构面产状和洞轴线的组合关系；
确定围岩强度应力比；
基于所述地下水出水状态、所述组合关系以及所述围岩强度应力比，对所述围岩的第一质量指标进行修正，以得到第二质量指标；
根据所述第二质量指标确定围岩分级。
7.根据权利要求6所述的用于围岩分级的方法，其特征在于，所述地下水出水状态包括：第一状态、第二状态或第三状态；其中，所述第一状态为潮湿或滴水，所述第二状态为淋雨状或线流状出水，所述第三状态为涌流状出水。
8.根据权利要求6所述的用于围岩分级的方法，其特征在于，所述在所述测量区间上测量结构面产状，根据测量的结构面产状绘制节理玫瑰花图，以确定所述洞室的结构面产状包括：
在洞段有控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的产状，以确定所述洞室的结构面产状；
在洞段不存在控制稳定的软弱夹层、含断层泥或糜棱岩的小断层的情况下，测量所述测量区间的各个结构面的产状，根据测量结果绘制所述节理玫瑰花图，以确定所述洞室的结构面产状。
9.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至8中任一项所述的用于围岩分级的方法。
10.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至8任一项所述的用于围岩分级的方法。
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| CN202110428930.7A CN113094914A (zh) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | 用于围岩分级的方法、处理器及存储介质 |
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| CN113094914A true CN113094914A (zh) | 2021-07-09 |
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