三维激光扫描仪与红外热像仪在岩石风化场地中的应用研究

论文摘要

随着时代的进步和科技的发展,许多高新技术产品已渐渐应用于土木工程检测领域中。本文选择了近几年应用较广泛的三维激光扫描仪与红外热像仪对岩石风化程度进行研究。由于我国是一个地质条件复杂,灾害频发的国家,而岩石风化程度是影响灾害发生发展的因素之一,所以在研究区域的稳定性时,对于岩石风化程度的调查是必要的。基于三维扫描仪和红外热像仪对于野外调查不仅可以减轻工作人员的劳动强度,缩短作业时间,而且可以获得更为翔实立体的岩石信息,弥补了传统调查的不足,这两项技术必将成为外业调查的重要技术手段。本文主要介绍了岩石风化带的几种划分方法,三维激光扫描仪和红外热像仪的国内外研究现状,并对本文所使用的仪器进行了简要说明。在试验部分,本文选取了90个岩石样本(其中花岗岩、片麻岩、砂岩各30个),分别对其进行了强度、波速、三维激光扫描及红外热像试验,并对数据的采集过程进行了描述。在对有效数据进行分析后,建立了激光反射、灰度、温度这三者与岩石风化程度的相关关系,并给出了以三项数据为基础的岩石风化程度判别标准。

论文目录

• 内容提要
• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 岩石（体）风化带的划分方法
• 1.2.2 三维激光扫描技术
• 1.2.3 红外热像技术
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 岩石的风化作用
• 2.1 风化作用的类型
• 2.1.1 物理风化作用
• 2.1.2 化学风化作用
• 2.1.3 生物风化作用
• 2.2 风化作用的产物
• 2.2.1 物理风化作用的产物
• 2.2.2 化学风化作用的产物
• 2.2.3 生物风化作用的产物
• 2.3 影响风化作用的因素
• 2.3.1 气候的影响
• 2.3.2 岩性的影响
• 2.3.3 地质构造的影响
• 2.3.4 地形条件的影响
• 2.4 岩石风化程度的划分标准
• 2.4.1 分带的工程地质意义
• 2.4.2 分带的原则
• 2.4.3 分带的方法
• 2.4.4 我国常用的分带标准
• 第三章 试验仪器介绍
• 3.1 三维激光扫描仪
• 3.2 红外热像仪
• 第四章 试验与数据处理
• 4.1 岩石试样
• 4.2 三维激光扫描仪试验
• 4.2.1 样品摆放
• 4.2.2 扫描
• 4.2.3 点云数据的获取及处理
• 4.2.4 三维激光扫描技术的误差影响分析
• 4.2.5 三维激光扫描技术与传统测量技术的区别
• 4.3 红外热像仪试验
• 4.3.1 岩石的热学性质
• 4.3.2 岩样红外热图像的获取
• 第五章 试验结果分析
• 5.1 三维激光扫描数据结果分析
• 5.2 红外热像数据结果分析
• 5.3 岩样风化分级标准
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附表
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢