三维激光扫描技术与数码影像地质编录系统隧道围岩信息采集应用对比研究

宋 妍，王晓琳，李 洋，李 锐

(1.中铁隧道集团有限公司技术中心，河南 洛阳 471009;2.洛阳理工学院，河南 洛阳 471023;3.中铁隧道股份有限公司，河南 郑州 450001)

0 引言

隧道工程的地质编录与探矿工程中的地质编录虽均是为了揭露地质现象，但因工作目的不同，对地质编录信息的提取内容不尽相同。隧道工程掌子面地质素描通过采集掌子面状态、毛开挖状态、岩石强度、围岩风化程度、裂隙宽度及形态、涌水状态等信息最终确定围岩级别及前方工程地质问题，发挥超前地质预报功能以指导隧道施工。

地勘人员通过现场地质素描、罗盘量测和照相等采集掌子面围岩信息。由于信息无法复核、现场人员组织等问题，相关研究人员开发了数码摄影地质编录系统，一定程度上已经取得了令人满意的成果。但是对图像信息的提取，必须依靠人机互助编录实现，该过程产生的人为误差，成为数码摄影地质编录精度控制的主控因素。三维激光扫描技术是近年来发展起来的一项测绘技术，其又被称为“实景复制技术”，借助采集的点云数据能够完整并高精度地重建扫描实物的空间三维形态。已有地质体结构面三维激光扫描点云识别方法专利，利用“三点确定平面”法及多点法拟合出露明显的边坡结构面，从而互助计算其产状［1－3］;一些学者关注于点云数据和三角网数据进行岩体结构面平面方程的半自动拟合方法研究［4－5］;鲜有学者将三维激光扫描技术应用在施工地质编录中，定量评价岩石质量［6］。……