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摘要
深部地下空区探测环境极其复杂,往往只能获取有限的探测数据点,常规的拟合方法只能得到较为粗糙的轮廓形态。鉴于此,结合孔内超声扫描技术,开展了空区立体轮廓确定的方法研究。首先,提出了针对超声扫描数据的预处理方法,判断有效数据点,并平滑处理非有效探测点,实现超声数据的有效筛选。其次,引入二次Bezier曲线,并提出了适用于空区水平断面拟合特点的曲线拟合方法,使Bezier曲线能够通过每一个有效探测点,实现空区轮廓的高精度拟合;水平断面轮廓拟合之后,叠加深度信息,采用线性插值完成空区轮廓的纵向插值拟合,实现空区的立体轮廓确定,并通过Mat Lab软件进行数据的计算和图像生成。最后,通过具体数据进行分析,并与其他拟合方法进行对比。结果表明:(1)孔内超声扫描系统能够为空区建模提供有效数据;(2)改进的Bezier曲线能够适用于空区水平断面轮廓的拟合;(3)基于超声扫描的空区轮廓拟合方法具有可行性和准确性。研究成果可为解决地下空区立体轮廓的绘制和地下深部的空区探测提供参考。
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单位中国科学院大学; 岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所
