基于全景展开图像的隧道围岩节理识别方法

为了解决目前节理信息识别方法仅适用于局部岩体图像的问题,采用全景展开图像方法,将采集到的局部洞壁围岩图像进行特征点提取、点云模型重建、矫正拼接处理,获得高分辨率的隧道洞壁围岩全景展开图像。通过图像预处理、小尺寸特征图片的smaAt-Unet神经网络识别、小尺寸图片识别结果的融合拼接,对洞壁围岩全景展开图像的节理信息进行了区域粗略分割识别。采用Zhang-Suen算法和8邻域连通域分析方法,从骨架化与骨架线分离、毛刺剔除、骨架线连接方面进行了算法分析计算,完成了节理信息的细化提取。对体积节理数和节理空间产状信息进行了量化分析,最终建立了一种基于全景展开图像的隧道洞壁围岩节理信息识别方法。工程应用结果表明,洞壁围岩全景展开图像识别后,节理面空间方程的平均拟合误差为0.90,说明该识别方法能够较好地识别全景展开图像中的节理信息。另外,洞壁围岩图像采集具有时间短、易操作、灵活性较高的优点,对现场施工影响较小,该识别方法能够较为快速地完成节理信息识别,给现场施工与动态设计提供参考。     

狭小地下空间引水竖井大直径反井钻机一次成型施工技术研究

【目的】反井钻机已成为竖井开挖的首选工法，但在复杂狭小地下空间内大直径反井钻机施工技术尚不成熟。【方法】以以礼河水电站复建工程新建引水竖井工程为背景，提出了一种狭小地下空间内大直径反井钻机一次成型施工技术，并采用三维数值计算论证了工艺的可行性，最终将研究成果在工程中得到示范应用。【结果】研究结果表明，反井钻机一次成型施工减少了爆破作业工序，能够显著提高施工效率；新工艺施工过程中顺利稳定无异常，围岩稳定、变形均匀、变形量小，4.5 m引水竖井支护结构的最大主应力、最小主应力均小于混凝土结构极限强度限值。【结论】随着国内外类似工程项目的增多，提出的狭小空间内大直径反井钻机一次成型施工技术具有广泛的推广应用价值。     

复杂环境下竖井掘进与局部爆破开挖组合施工技术研究

【目的】竖井建设面临的地质条件与周边环境越来越复杂，给施工带来了极大的挑战。针对竖井施工对破碎地层及周边环境影响大，施工风险高等问题，为研究复杂环境下竖井施工方法，【方法】依托以礼河Ⅳ级电站出线竖井工程，从竖井掘进机选型、施工工艺步骤等方面探讨了竖井掘进机与局部爆破开挖组合施工的可行性，通过数值模拟和现场实践研究了该组合施工方法在破碎地层中的适用性。【结果】结果显示：(1)在数值模拟中，竖井开挖后围岩变形量值与围岩塑性区范围均较小，支护结构主应力小于规范限值，结构处于安全状态。(2)现场应用后，出线竖井整体偏斜率和围岩变形量值均符合要求，该方法施工效率较高，且施工过程中未出现井壁失稳现象，竖井成井质量较好。(3)局部爆破对邻近结构物影响较小，邻近结构物的爆破振动速度处于安全范围。【结论】结果表明：竖井掘进与局部爆破开挖组合施工方法在破碎地层竖井施工中具有较好的施工效果，研究可为类似工程提供技术参考。