隧道掌子面岩体裂隙快速识别方法

冷 彪 ，张 毅 ，杨 辉 ，侯高鹏

（1. 西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031；2. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川 成都610031；3. 中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031）

隧道工程中，工程地质情况一直是参建各方十分关注的问题. 隧道施工期形成的掌子面蕴含大量地质信息，随工程推进，掌子面不断产生变化，地质状态也在发生改变. 掌子面岩体结构特征评价是隧道工程的基本工作，可用于围岩分级、稳定性预测、支护设计[1]和施工工艺设计. 实际工程中，受现场条件、技术条件限制，多数情况下仍然通过技术人员，根据既定记录格式实录填写掌子面地质信息. 如填写人员无实际经验，记录结果不够准确，易导致对围岩地质状况评价结果出现偏差. 另外，对掌子面地质信息主要以定性分析为主，缺少定量描述，难以更加精细的指导设计和施工.

目前国内外对掌子面地质信息自动提取和分析已开展了一定研究. 通过数码照相采集掌子面图像信息并自动分析是其中的一种方法. 数码相机的普及，使掌子面数码图像获取相对容易，图像处理采用数字图像处理技术，当自动图像处理和识别岩体裂隙等特征难度较大时，加入人工干预，以实现对掌子面岩体特征分析，也能满足一定使用需求.

Leu等[2]对隧道掌子面数字图像的处理及应用过程进行了分析. 周春霖等[3-4]介绍了基于Hough变换检测和识别岩体裂隙的算法，但Hough变换仅适用于检测……