公路岩质边坡数字化地质调查关键技术与应用示范
成 果 名 称:公路岩质边坡数字化地质调查关键技术与应用示范
第一完成单位:浙江公路水运工程咨询有限责任公司
其他完成单位:浙江大学
浙江数智交院科技股份有限公司
成果内容简介:
在山区进行公路建设,常遇到大量的高陡岩质边坡工程,本项目研究通过无人机等数字化技术手段快速查明并准确描述边坡地质条件,进而开展高边坡岩体稳定性的评价,主要研究内容如下:
(1)边坡岩体结构数据采集与重构技术研究。运用无人机倾斜摄影测量、三维激光扫描开展公路高陡边坡岩体结构数据采集的技术方法。研究了无人机航线规划、测量精度控制方法,编制了公路边坡数字化地质调查技术导则,为边坡岩体地质信息的获取提供了精细化的三维数字模型。
(2)边坡岩体地质结构识别与信息提取技术研究。基于高精度三维点云数据,开展了边坡岩体地质结构识别与信息提取方法研究;基于模糊数学和聚类分析方法,实现了边坡地质结构的智能识别和信息提取,获得各种边坡岩体构造结构面的产状、迹长、间距等信息,为边坡岩体质量分级和力学特性评价提供了全面、准确、精细化的地质基础数据。
(3)边坡岩体质量分级和力学特性表征研究。开展了边坡岩体质量分级和力学特性表征研究,确定岩体基本质量等级,比较不同分类系统中分级标准的差异和适用性;采用关键块体理论分析了边坡潜在的破坏模式,开展了具有不同岩体结构特征和破坏模式的边坡稳定性评价分析,为公路高陡边坡的支护设计提供参数依据。
(4)公路边坡数字化地质调查技术集成与应用示范。依托在建的临建高速K60+500、K16+300边坡,在甬台温高速公路复线瑞安联络线工程采矿场高边坡和四川茂县G213国道石大关乡沙坝地质灾害调查点等典型边坡工程开展应用示范。评价边坡岩体分级和力学参数的合理性,总结公路边坡岩体结构数字化调查技术的经济性和有效性。
推广应用前景:
本项目的研究构建了一套完整的边坡岩体数字化地质调查技术方案,一方面可以弥补传统地质调查方法无法安全、高效、准确获取边坡岩体数据的不足,另一方面也解决了激光扫描、近景摄影测量方法设备成本高、测量精度难以保证的不足。
构建的岩体结构数字化建模、智能化识别和精细化评价技术,具有测得准、测得快和用得好的特点,有效提高了公路边坡勘察、设计、施工和运营管理的信息化程度,大幅提升了公路边坡地质调查技术水平,为将来公路边坡设计、施工和管养提供技术支撑。在设计阶段,可用于公路岩质边坡的岩体调查与质量评价;在施工阶段,可用于岩体开挖验证、岩体质量校核与信息化施工控制;在运营及养护阶段,可用于潜在边坡病害调查、局部岩体失稳预测评价。研究成果具有广阔的应用前景和重要的推广价值。