[發(fā)明專利]隧道圍巖穩(wěn)定性確定方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210215987.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN114663622A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李林;王平;楊軍;張華;黃金玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十九局集團(tuán)有限公司;中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/20
• 分類號(hào): G06T17/20;G06T17/10
• 代理公司: 北京開陽星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 祝樂芳

本公開實(shí)施例提供了一種隧道圍巖穩(wěn)定性確定方法和裝置，涉及隧道工程技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：根據(jù)隧道的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建立隧道三維模型，隧道三維模型包括多個(gè)隧道斷面的幾何信息，確定目標(biāo)隧道斷面上的特征點(diǎn)，所述目標(biāo)隧道斷面包括一個(gè)或多個(gè)隧道斷面；獲取目標(biāo)隧道斷面包括的第一信息，第一信息包括所述特征點(diǎn)與預(yù)設(shè)點(diǎn)之間的距離信息和方位角信息；通過無人機(jī)機(jī)載三維激光掃描儀獲取目標(biāo)隧道斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，基于所述目標(biāo)隧道斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)隧道斷面包括的第二信息，第二信息包括所述特征點(diǎn)的點(diǎn)云與預(yù)設(shè)點(diǎn)之間的距離信息和方位角信息；通過比對(duì)所述第一信息與所述第二信息，確定所述隧道圍巖的穩(wěn)定性，從而提高確定隧道圍巖穩(wěn)定性的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道圍巖穩(wěn)定性確定方法和裝置。

背景技術(shù)

對(duì)隧道圍巖進(jìn)行監(jiān)測(cè)是隧道工程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過對(duì)隧道圍巖的監(jiān)測(cè)可以判斷隧道圍巖的安全性，進(jìn)而保障隧道的安全施工。

確定隧道圍巖穩(wěn)定性的傳統(tǒng)方法是采用靜態(tài)觀測(cè)的方法對(duì)隧道圍巖進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，例如將掃描設(shè)備固定在隧道內(nèi)，對(duì)隧道圍巖變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，或者，在隧道內(nèi)預(yù)先安裝軌道，使掃描設(shè)備在預(yù)先安裝的軌道上行走，通過作業(yè)人員的協(xié)助進(jìn)行工作，完成數(shù)據(jù)的采集，從而對(duì)隧道圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。但通過上述傳統(tǒng)方法對(duì)隧道圍巖進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)會(huì)影響隧道內(nèi)的施工，且確定隧道圍巖穩(wěn)定性或變形的效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本公開提供了一種隧道圍巖穩(wěn)定性確定方法和裝置，以至少解決傳統(tǒng)方法對(duì)隧道圍巖進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)會(huì)影響隧道內(nèi)的施工，且效率較低的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

第一方面，本公開實(shí)施例提供了一種隧道圍巖穩(wěn)定性確定方法，所述方法包括：

獲取隧道的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述隧道的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建立隧道三維模型，所述隧道三維模型包括多個(gè)隧道斷面的幾何信息；

在目標(biāo)隧道斷面上確定特征點(diǎn)，所述目標(biāo)隧道斷面包括一個(gè)或多個(gè)所述隧道斷面，所述特征點(diǎn)包括所述目標(biāo)隧道斷面上的多個(gè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

獲取所述目標(biāo)隧道斷面包括的第一信息，所述第一信息包括所述特征點(diǎn)與所述目標(biāo)隧道斷面上的預(yù)設(shè)點(diǎn)之間的距離信息和方位角信息；

通過無人機(jī)機(jī)載三維激光掃描儀獲取目標(biāo)隧道斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，基于所述目標(biāo)隧道斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)隧道斷面包括的第二信息，所述第二信息包括所述特征點(diǎn)的點(diǎn)云與預(yù)設(shè)點(diǎn)的點(diǎn)云之間的距離信息和方位角信息；

通過比對(duì)所述第一信息與所述第二信息，確定所述隧道圍巖的穩(wěn)定性。

作為本公開實(shí)施例一種可選的實(shí)施方式，所述目標(biāo)隧道斷面上的預(yù)設(shè)點(diǎn)為所述目標(biāo)隧道斷面的中心點(diǎn)，所述獲取所述目標(biāo)隧道斷面包括的第一信息，包括：

以所述目標(biāo)隧道斷面的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，獲取所述特征點(diǎn)的坐標(biāo)信息；

基于所述特征點(diǎn)的坐標(biāo)信息，計(jì)算特征點(diǎn)與所述目標(biāo)隧道斷面的中心點(diǎn)之間的距離和方位角；

將所述特征點(diǎn)與所述目標(biāo)隧道斷面的中心點(diǎn)之間的距離和方位角確定為所述目標(biāo)隧道斷面包括的第一信息。

作為本公開實(shí)施例一種可選的實(shí)施方式，所述基于所述目標(biāo)隧道斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)隧道斷面包括的第二信息，包括：

基于所述目標(biāo)隧道斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定所述特征點(diǎn)的點(diǎn)云的坐標(biāo)信息；

基于所述特征點(diǎn)的點(diǎn)云的坐標(biāo)信息，計(jì)算所述特征點(diǎn)的點(diǎn)云與所述目標(biāo)隧道斷面的中心點(diǎn)的點(diǎn)云之間的距離和方位角；

將所述特征點(diǎn)的點(diǎn)云與所述目標(biāo)隧道斷面的中心點(diǎn)的點(diǎn)云之間的距離和方位角作為所述第二信息。