岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (7): 2253-2264.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1260CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1260
司马劲松,许强,董秀军,邓博,何秋霖,黎浩良, 刘杰,雷文权
SIMA Jing-song, XU Qiang, DONG Xiu-jun, DENG Bo, HE Qiu-lin, LI Hao-liang, LIU Jie, LEI Wen-quan
摘要: 自然岩体结构面具有能够定义岩体薄弱部位的特殊力学性质,对隧道支护、围岩分级和边坡加固等各种岩体工程的结构、强度及稳定起到决定性作用,因此,对结构面单面以及较为发育的优势组判别至关重要。将优势组结构面自动识别步骤分为点云法向量计算、结构单面分割和优势组聚类3部分:(1)基于稳健随机霍夫变换的方法计算法向量;(2)提出了一种改进区域生长算法分割出若干结构面单面,在种子点选择和区域生长条件方面考虑了曲率、平面性以及粗糙度并添加动态异常值检测。此外,依靠阈值与结构面数量关系定性判断极端分割情况,同时筛选出较优阈值范围;(3)最后提出改进K均值(S-K-means)聚类算法实现优势组聚类。算法识别准确性通过一处岩质边坡验证,结果显示倾向倾角误差范围在0.7º~2.5º之间,倾向倾角误差均值分别为1.8º、1.7º。此方法将由点云直接聚类识别优势组的方式改为先分割出若干单个结构面再进行聚类,细化了优势组结构面识别的步骤,提高了结构面聚类计算速度与鲁棒性,并适用于多种结构面数据,为岩体结构面的智能识别提供了一种更加精确快速的方法。
中图分类号: TU449| [1] | 房昱纬, 吴振君, 盛谦, 汤华, 梁栋才, . 基于超前钻探测试的隧道地层智能识别方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2494-2503. |
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