数字钻孔摄像技术原理及其在海底隧道含水构造注浆效果检验中的应用研究

论文摘要

数字钻孔摄像技术是20世纪90年代发展起来的智能型勘探技术,该技术通过对钻孔孔壁的数字化处理弥补了其它勘探方法和场地调查的不足,其代表了现代勘探技术的发展方向。本文在对数字钻孔摄像技术进行系统论述的基础上,结合工程实践,阐述了数字钻孔摄像技术在胶州湾海底隧道中的应用,取得了满意的效果。首先,对数字钻孔摄像系统的原理进行简要介绍；重点论述了数字钻孔摄像系统的成像原理,对全景成像技术、全景成像的数字技术及数字成像原理分别进行了论述；详细阐述了数字钻孔摄像系统应用于实践工程的整个测试过程。其次,在对图像获取的原理及方法进行总结和归纳的基础上,对图像获取过程中存在的深度、磁偏角等问题进行了分析和探讨,提出了修正方法；针对图像清晰度问题,引入图像增强技术；针对图像边界识别,通过边缘检测和形态处理不断试验,进行效果比较,解决钻孔图像中结构面和岩土体完整边界的识别问题,以满足特定工程要求和研究需要。最后,简要介绍了评价工程岩体的完整性常用的几种方法,详细论述钻孔摄像技术在评价岩体完整性中的应用。在数字处理钻孔图像基础上,提取其中的断层、节理、夹层、岩脉、完整及破碎等地质信息,进行岩体完整性的描述与解析。对离散地质数据进行统计和归纳,提出并建立岩体完整性指数密度函数DIDF,在此基础上提出并建立岩体完整性指数RMDI,开展岩体完整性的评价。结合胶州湾海底隧道工程实践,应用数字钻孔摄像技术对隧道含水构造注浆效果进行了观测,对围岩完整性进行评价,取得了预期的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景及意义
• 1.2 钻孔摄像技术的研究现状及进展
• 1.2.1 钻孔摄像技术的研究现状
• 1.2.3 钻孔摄像技术的研究进展
• 1.3 本论文主要内容
• 第二章 数字式全景钻孔摄像系统及成像原理
• 2.1 数字式全景钻孔摄像系统简介
• 2.2 数字式全景钻孔摄像系统的成像原理
• 2.2.1 全景成像技术
• 2.2.2 全景成像的数字技术
• 2.2.3 数字成像原理
• 2.3 测试过程
• 2.3.1 测试前资料收集
• 2.3.2 测试所需设备
• 2.3.3 测试步骤
• 2.3.4 测试过程监视
• 2.3.5 测试注意事项
• 第三章 数据分析与图像处理
• 3.1 参数修正
• 3.1.1 深度修正
• 3.1.2 磁偏角修正
• 3.2 全景图像的处理方法
• 3.2.1 图像增强处理的基本方法
• 3.2.2 图像的综合处理
• 第四章 钻孔摄像技术在检验海底隧道含水构造注浆效果中的应用
• 4.1 岩体完整性评价
• 4.1.1 岩体完整性解析
• 4.1.2 岩体完整性评价方法
• 4.2 海底隧道含水构造注浆效果检验
• 4.2.1 工程概况
• 4.2.2 注浆方案的选择
• 4.2.3 注浆效果检验
• 4.2.4 注浆后围岩完整性评价
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表