長(zhǎng)大深埋鐵路隧道智能化地質(zhì)編錄技術(shù)規(guī)程

1長(zhǎng)大深埋鐵路隧道智能化地質(zhì)編錄技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了長(zhǎng)大深埋鐵路隧道智能化綜合地質(zhì)編錄基本要求、多媒體多方法技術(shù)對(duì)長(zhǎng)大深埋隧道內(nèi)工程巖體巖性、強(qiáng)度及完整程度等地質(zhì)信息進(jìn)行快速識(shí)別與分析處理、典型區(qū)段人工編錄校核、成果三維平臺(tái)展示、評(píng)價(jià)成果編制與提交等方面的要求。適用于鉆爆法施工的鐵路長(zhǎng)大深埋隧道開(kāi)挖工作面的智能化編錄工作。也可供其它交通、水利隧道參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。[1]TB10012鐵路工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)范[2]TB10077鐵路工程巖土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[3]TB10003鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[4]TB10049鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程[5]GB/T50218工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]GB50026工程測(cè)量規(guī)范[7]GB50021巖土工程勘察規(guī)范[8]GB/T17412巖石分類(lèi)和命名方案[9]GB/T40112地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范[10]GB/T50123土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[11]DZ/T0286地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范[12]DZ/T0097工程地質(zhì)調(diào)查規(guī)范（1:50000）[13]DZ/T0078固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程[14]DZ/T0370便攜式X射線(xiàn)熒光現(xiàn)場(chǎng)分析技術(shù)規(guī)程[15]DD2014-13巖礦波譜測(cè)試技術(shù)規(guī)程3術(shù)語(yǔ)與定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1不良地質(zhì)作用Aadversegeologicalprocess對(duì)人類(lèi)生命、財(cái)產(chǎn)及生態(tài)地質(zhì)環(huán)境有不利影響的自然地質(zhì)過(guò)程。3.2工程地質(zhì)條件Engineeringgeologicalconditions與人類(lèi)工程活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)條件要素的綜合，包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體類(lèi)型及力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)作用及天然建材等要素。3.3工程巖體Engineeringrockmass工程影響范圍內(nèi)，有相當(dāng)體積的巖石天然地質(zhì)體。3.4地質(zhì)安全評(píng)價(jià)Geosafetyassessment2對(duì)工程規(guī)劃建設(shè)中可能遇到的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別與評(píng)價(jià)，并結(jié)合防治難易度給出安全性結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)防控建議的過(guò)程。3.5長(zhǎng)大深埋隧道Longanddeepburiedtunnel單體長(zhǎng)度大于3千米的鐵路隧道,埋深大于300米的鐵路隧道。3.6智能化地質(zhì)編錄Intelligentgeologicalcatalogue在“云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能”等信息技術(shù)支撐下，對(duì)長(zhǎng)大深埋鐵路隧道斷面工程巖體巖性、強(qiáng)度、完整程度及結(jié)構(gòu)面特征等地質(zhì)信息進(jìn)行快速識(shí)別與分析，獲取隧道內(nèi)各類(lèi)地質(zhì)體矢量化點(diǎn)云數(shù)據(jù)，綜合反映隧道內(nèi)不同地質(zhì)體發(fā)育特征及其在垂向上的延伸變化規(guī)律。3.7三維激光掃描3Dlaserscanner通過(guò)高速激光掃描測(cè)量的方法，大面積高分辨率地快速獲取被測(cè)對(duì)象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，快速建立物體的三維影像模型的技術(shù)手段。3.8便攜式射線(xiàn)熒光分析技術(shù)PortableX-rayfluorescenceanalytictechnology基于能量色散X射線(xiàn)熒光分析原理，使用便攜式X射線(xiàn)熒光分析儀器，對(duì)待測(cè)目標(biāo)體中一種或多種元索進(jìn)行定性和定量分析的技術(shù)。3.9波譜反射率Spectralreflectivity物體對(duì)某一波長(zhǎng)電磁波的反射輻射通量與其入射輻射通量之比。3.10巖礦反射波譜Reflectancespectrumofmineralsandrock巖礦波譜巖石或礦物的波譜反射率隨波長(zhǎng)的分布，簡(jiǎn)稱(chēng)巖礦波譜。3.11里氏硬度Leebhardness由瑞士LEEB博士提出的硬度測(cè)量方法，定義是規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面，用沖頭在距離試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度之比計(jì)算出的數(shù)值。4總則4.1目的意義快速準(zhǔn)確獲取復(fù)雜地質(zhì)背景下長(zhǎng)大深埋鐵路隧道斷面地質(zhì)信息，對(duì)隧道內(nèi)工程巖體巖性、強(qiáng)度及完整程度等地質(zhì)信息進(jìn)行快速識(shí)別與分析，實(shí)現(xiàn)隧道施工過(guò)程中洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查和編錄工作的智能化，以及隧道圍巖的遠(yuǎn)程智能化分級(jí)，為隧道工程安全施工及后期運(yùn)營(yíng)與維護(hù)提供有效支撐。4.2智能化地質(zhì)編錄前應(yīng)取得下列基礎(chǔ)資料：（1）長(zhǎng)大深埋隧道規(guī)劃設(shè)計(jì)及施工方案資料；（2）智能化地質(zhì)編錄所依據(jù)的工程勘查成果、設(shè)計(jì)圖及監(jiān)測(cè)資料；（3）根據(jù)地質(zhì)、地球物理、遙感和水工環(huán)不同工作精度編制的隧道沿線(xiàn)基礎(chǔ)地質(zhì)資料；（4）隧道供電、工程施工機(jī)械供應(yīng)條件；（5）智能化地質(zhì)編錄儀器設(shè)備架構(gòu)及信息化平臺(tái)技術(shù)保障。34.3智能化地質(zhì)編錄應(yīng)建立完善的質(zhì)量保證體系，制定切實(shí)可行的質(zhì)量管理制度和措施，保證智能化編錄和平臺(tái)展示工作質(zhì)量。4.4智能化地質(zhì)編錄應(yīng)在鐵路隧道開(kāi)挖后，噴混支護(hù)前立即逐日進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察、現(xiàn)場(chǎng)編錄。地質(zhì)編錄應(yīng)在同一洞壁上連續(xù)進(jìn)行，遇到不能連續(xù)編錄情況（如圍巖垮塌、凹陷、溶洞、突水等應(yīng)沿地層走向?qū)α硪欢幢诘膶?duì)應(yīng)位置進(jìn)行掃描編錄，或沿地層傾向?qū)ν欢幢诘牟煌疃染蜻M(jìn)形成的臺(tái)階進(jìn)行。4.5智能化地質(zhì)編錄是通過(guò)儀器設(shè)備對(duì)隧道斷面及洞壁地質(zhì)信息進(jìn)行及時(shí)采集和處理，實(shí)施過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)人工地質(zhì)編錄進(jìn)行結(jié)果校核，以保證智能化地質(zhì)編錄成果的準(zhǔn)確性、客觀(guān)性和真實(shí)性。4.6智能化地質(zhì)編錄應(yīng)與工程施工同時(shí)進(jìn)行，并遵循動(dòng)態(tài)調(diào)整及信息反饋原則。4.7本規(guī)程采用的技術(shù)是在“云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能”等信息技術(shù)支撐下，將數(shù)據(jù)采集、傳輸、集成、綜合處理等技術(shù)過(guò)程貫穿于預(yù)研究、野外數(shù)據(jù)采集、成果分析整理及平臺(tái)展示整個(gè)過(guò)程的技術(shù)方法體系，在具體實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注重積累應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)方法創(chuàng)新，并不斷補(bǔ)充完善。4.8智能化地質(zhì)編錄除應(yīng)符合本規(guī)程外，應(yīng)符合國(guó)家和行業(yè)有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5智能化地質(zhì)編錄技術(shù)要求5.1基本要求應(yīng)遵循及時(shí)性、真實(shí)性、準(zhǔn)確性及連續(xù)性等要素，將隧道斷面地質(zhì)體的巖性、完整程度、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、位置、形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模等信息提取出來(lái)。智能化地質(zhì)編錄應(yīng)遵循以下要求：（1）數(shù)字化程度高、擴(kuò)展性強(qiáng)所選擇智能化編錄設(shè)備方法應(yīng)具有全數(shù)字的特征，易于處理、分析、輸出、顯示，而且后處理軟件用戶(hù)界面友好，能夠與其它常用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及共享，可與外接數(shù)碼相機(jī)，GPS或北斗等配合使用，拓寬其應(yīng)用范圍，具有較好的擴(kuò)展性。（2）高分辨率可進(jìn)行快捷、高質(zhì)量、高密度的數(shù)據(jù)采集，能夠獲取高密度的點(diǎn)云及單點(diǎn)的高精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)高分辨率的目的。（3）應(yīng)用廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)選擇對(duì)使用條件要求不高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，適合野外測(cè)量，在工程建設(shè)各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛等技術(shù)特點(diǎn)的智能化編錄設(shè)備方法。5.2編錄內(nèi)容長(zhǎng)大深埋鐵路隧道智能化地質(zhì)編錄主要針對(duì)工程巖體巖性、強(qiáng)度、完整程度及結(jié)構(gòu)面特征等地質(zhì)信息進(jìn)行快速識(shí)別與分析，并結(jié)合人工綜合地質(zhì)編錄進(jìn)行校核，綜合反映隧道內(nèi)不同地質(zhì)體發(fā)育特征及其在垂向上的延伸變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)大深埋鐵路隧道斷面智能化地質(zhì)編錄和平臺(tái)展示的目的。主要編錄內(nèi)容及對(duì)應(yīng)的技術(shù)方法如下：（1）工程巖體完整性采用掌子面三維激光掃描、洞壁三維激光掃描，快速準(zhǔn)確地獲取隧道內(nèi)各類(lèi)地質(zhì)體矢量化點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而掌握工程巖體的完整程度和機(jī)構(gòu)面信息。4（2）工程巖體巖性根據(jù)光譜特征、熒光強(qiáng)度特征與不同物質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用便攜式高光譜儀、便攜式X射線(xiàn)熒光分析儀，智能化獲取工程巖體的巖性、礦物成分信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)大深埋隧道內(nèi)工程巖體巖性的智能化識(shí)別。（3）工程巖體強(qiáng)度由于回彈值、里氏硬度與巖石的單軸抗壓強(qiáng)度存在較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，選擇回彈儀、里氏硬度計(jì)等技術(shù)方法對(duì)隧道內(nèi)工程巖體強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化采集，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)工程巖體的強(qiáng)度和風(fēng)化程度的信息的智能化獲取，有效指導(dǎo)隧道圍巖的分級(jí)。（4）人工校核在上述智能化地質(zhì)編錄技術(shù)方法開(kāi)展的同時(shí)，還需選擇具有工程代表性區(qū)段及地質(zhì)復(fù)雜區(qū)段開(kāi)展一定比例的人工綜合地質(zhì)編錄，對(duì)智能化地質(zhì)編錄結(jié)果做進(jìn)一步校核，使其結(jié)果更為準(zhǔn)確可靠。5.3編錄流程在全面收集長(zhǎng)大深埋鐵路隧道工程沿線(xiàn)已有地質(zhì)、地球物理、遙感、工程勘察及科研資料的基礎(chǔ)上，采用三維影像激光掃描、地質(zhì)斷面智能素描、多光譜高光譜巖性識(shí)別等多媒體多方法技術(shù)對(duì)隧道內(nèi)巖石巖性、強(qiáng)度及完整程度等進(jìn)行識(shí)別與分析，并對(duì)地質(zhì)情況復(fù)雜的重點(diǎn)編錄區(qū)段，如構(gòu)造混雜巖帶、重要斷裂帶等開(kāi)展人工綜合地質(zhì)編錄工作進(jìn)行校核，從而實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確獲取地質(zhì)體矢量化點(diǎn)云數(shù)據(jù)（圖1）。編錄流程主要包括以下幾個(gè)階段：（1）資料的系統(tǒng)收集整理，掌握工程穿越區(qū)段基本地質(zhì)概況；（2）搭建各技術(shù)方法平臺(tái)；（3）開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集；（4）數(shù)據(jù)處理分析，形成成果資料；（5）將智能化綜合地質(zhì)編錄結(jié)果與人工地質(zhì)編錄結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析；（6）根據(jù)誤差原因?qū)χ悄芑夹g(shù)方法做進(jìn)一步修正。6工程巖體完整性智能化識(shí)別6.1掌子面三維激光圖像掃描56.1.1基本原理利用掌子面三維激光圖像掃描技術(shù)對(duì)掌子面地質(zhì)信息進(jìn)行采集與分析，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供快速、安全、智能的掌子面地質(zhì)數(shù)據(jù)采集與分析的解決方案，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的存檔、素描、分析、建模等功能。工作原理是通過(guò)移動(dòng)設(shè)備控制儀器自動(dòng)、快速采集獲取掌子面及邊墻百萬(wàn)點(diǎn)云及上億像素影像，根據(jù)像素與矢量點(diǎn)高精度匹配，得到掌子面及邊墻三維模型?；谡谱用娲髷?shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)判識(shí)，實(shí)現(xiàn)掌子面地質(zhì)輔助智能分析。6.1.2基本要求（1）環(huán)境要求：儀器適應(yīng)溫度范圍為0~40℃;（2）云臺(tái)（穩(wěn)定器）刻度標(biāo)定：俯仰軸1.15；橫滾軸2.65；航向軸2.7。標(biāo)定后不再被人修改；（3）全站儀要求：測(cè)距精度≤1mm，測(cè)角精度≤2″；（4）采集控制端為安卓系統(tǒng)；（5）設(shè)備工作時(shí)確保洞內(nèi)空氣質(zhì)量良好（粉塵濃度低于2mg/m3；一氧化碳容許濃度低于30mg/m3，氮氧化物濃度低于5mg/m3），且掃描儀鏡面無(wú)水霧；（6）設(shè)備參數(shù)參照表1執(zhí)行：6.1.3操作流程(1)前期準(zhǔn)備a)人員：1~2人；b)設(shè)備：三維激光圖像掃描主機(jī)一臺(tái)；全站儀一臺(tái)（測(cè)距精度≤1mm，測(cè)角精度≤2″采集控制端一臺(tái)；c)內(nèi)業(yè)資料：掃描隧道曲線(xiàn)要素表及設(shè)計(jì)橫斷面圖。(2)外業(yè)數(shù)據(jù)采集a)將設(shè)備擺放至距離掌子面3m以上、距離邊墻1m以上的區(qū)域內(nèi)并對(duì)其調(diào)平，設(shè)備正面需對(duì)準(zhǔn)掌子面方向，采集過(guò)程中避免人為遮擋和干擾；b)將兩個(gè)補(bǔ)光燈擺放至距離掌子面2~3m，距離邊墻1.5~3m的位置，調(diào)整補(bǔ)光燈的照射角度，亮度不小于4100LM，使掌子面無(wú)陰影；c)啟用云臺(tái)穩(wěn)定器及設(shè)備，待設(shè)備項(xiàng)目信息、掌子面信息等初始化完成后開(kāi)始掃描。掃描時(shí)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程同步至采集控制端。(3)注意事項(xiàng)a)全站儀要求：測(cè)距精度≤1mm，測(cè)角精度≤2″；6b)采集控制端為安卓系統(tǒng)；c)設(shè)備工作時(shí)確保洞內(nèi)空氣質(zhì)量良好，且掃描儀鏡面無(wú)水霧。(4)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理a)對(duì)傳輸至采集控制端的掌子面點(diǎn)云及圖像信息進(jìn)行三維地質(zhì)模型生成；b)進(jìn)入分析界面，在A(yíng)PP中勾勒掌子面輪廓，對(duì)掌子面進(jìn)行節(jié)理、裂隙識(shí)別；c)將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)。(5)成果類(lèi)型及要求a)最終成果類(lèi)型：掌子面三維地質(zhì)模型、掌子面正射投影圖、開(kāi)挖輪廓二維展開(kāi)圖；b)成果質(zhì)量要求：激光點(diǎn)云單站不小于170萬(wàn)點(diǎn)；圖像采集分辨率約5mm。6.2洞壁三維激光掃描6.2.1基本原理洞壁三維激光掃描技術(shù)是利用激光測(cè)距原理，快速大量采集掃描開(kāi)挖輪廓表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)及反射率，掃描速度達(dá)每秒百萬(wàn)點(diǎn)，后臺(tái)利用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，高效率地對(duì)隧道進(jìn)行建模、成圖。6.2.2基本要求（1）設(shè)備工作溫度范圍：-20℃~55℃;（2）掃描時(shí)確保洞內(nèi)空氣質(zhì)量良好，且掃描儀鏡面無(wú)水霧；（3）全站儀要求：測(cè)距精度≤1mm，測(cè)角精度≤2″；（4）棱鏡球常數(shù)：-34.4mm；（5）原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)需達(dá)到：①點(diǎn)云密度：10m處≤6mm；②單站點(diǎn)數(shù)量不小于3000萬(wàn)點(diǎn)/站；（6）設(shè)備及成果參數(shù)要求：a)為滿(mǎn)足智能化編錄成果要求，需對(duì)市面上多種不同參數(shù)掃描儀進(jìn)行參數(shù)篩選，具體參數(shù)不應(yīng)低于表2以下技術(shù)指標(biāo)：b)原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)需達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：①點(diǎn)云密度：10m處≤6mm；②單站點(diǎn)數(shù)量不小于3000萬(wàn)點(diǎn)/站。6.2.3操作流程(1)前期準(zhǔn)備a)人員：1~2人；b)設(shè)備：掃描儀（含腳架）一臺(tái)、全站儀一臺(tái)、棱鏡球兩枚；c)內(nèi)業(yè)資料：隧道曲線(xiàn)要素表及設(shè)計(jì)橫斷面圖；7(2)外業(yè)數(shù)據(jù)采集a)將掃描儀固定在三腳架上，鎖定儀器，不留晃動(dòng)空間。將掃描儀放置于掃描區(qū)域中心，對(duì)三腳架進(jìn)行氣泡調(diào)平；b)在掃描儀前方大致5米的位置左右各放置一個(gè)球棱鏡，兩棱鏡球之間的距離不應(yīng)小于5米。棱鏡球背朝掃描儀，棱鏡面朝全站儀，用全站儀記錄這兩個(gè)棱鏡坐標(biāo)，保持掃描儀、全站儀、棱鏡球三者位置絕對(duì)靜止；c)保證掃描區(qū)域內(nèi)無(wú)異物遮擋后，開(kāi)始掃描。掃描后將數(shù)據(jù)傳入后處理軟件。(3)注意事項(xiàng)a)掃描時(shí)確保洞內(nèi)空氣質(zhì)量良好，且掃描儀鏡面無(wú)水霧；b)全站儀要求：測(cè)距精度≤1mm，測(cè)角精度≤2″；c)棱鏡球常數(shù)：-34.4mm。(4)內(nèi)業(yè)點(diǎn)云處理a)新建項(xiàng)目文件，將點(diǎn)云所屬隧道曲線(xiàn)要素、設(shè)計(jì)斷面錄入軟件；b)選中點(diǎn)云數(shù)據(jù)，截取處理里程；c)選定降噪模式，開(kāi)始點(diǎn)云處理；d)成果展示與操作。(5)成果類(lèi)型及要求a)最終成果類(lèi)型：隧道開(kāi)挖輪廓灰度及色譜圖、三維點(diǎn)云模型；b)成果質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：開(kāi)挖輪廓灰度及色譜圖分辨率不大于1cm，三維點(diǎn)云模型分辨率不大于2cm。7工程巖體巖性智能化識(shí)別7.1便攜式高光譜儀7.1.1基本原理不同物質(zhì)對(duì)于不同波長(zhǎng)的光的反射具有固有的特征，即特征光譜。巖石礦物在380~2500nm具有一系列可診斷性光譜特征信息，通過(guò)測(cè)量巖礦不同波段的反射光譜，可以進(jìn)行巖礦識(shí)別、分類(lèi)、狀態(tài)及成分鑒定。便攜式高光譜儀可以快速實(shí)現(xiàn)戶(hù)外及隧道內(nèi)紫外-可見(jiàn)-近紅外全波段光譜數(shù)據(jù)測(cè)量，但隧道內(nèi)需采用可產(chǎn)生連續(xù)光譜的功率大于50W的鹵鎢燈作為人工光源，數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)快速導(dǎo)入高光譜巖礦快速判別軟件系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示巖礦類(lèi)型及概率。7.1.2基本要求（1）探頭選擇：測(cè)量所獲的光譜曲線(xiàn)為巖石的綜合光譜，探頭視域范圍內(nèi)的礦物分布及組合要有足夠的代表性。當(dāng)目標(biāo)地物的范圍較大，觀(guān)測(cè)距離較近時(shí)，應(yīng)選取較大視場(chǎng)角的探頭進(jìn)行測(cè)量；（2）測(cè)量高度要求：測(cè)量人員將探頭與被測(cè)物體保持垂直，至少保持與水平面的法線(xiàn)夾角在±10°之內(nèi)，保證進(jìn)行反射參考板校正時(shí)，探頭視域充滿(mǎn)整個(gè)參考板，保持這一高度進(jìn)行測(cè)量以便獲取平均光譜。針對(duì)特殊情況，儀器無(wú)法進(jìn)行原位測(cè)量，先進(jìn)行標(biāo)本采集，標(biāo)本大小標(biāo)準(zhǔn)為3×6×9cm，再直接對(duì)標(biāo)本進(jìn)行測(cè)量，為確保探頭視域充滿(mǎn)整個(gè)樣品；（3）反射參考板反射校正：每次測(cè)量之前應(yīng)進(jìn)行參考板的反射校正，采用標(biāo)配的反射參考板進(jìn)行校正。確保每次測(cè)量時(shí)間不超過(guò)10分鐘；（4）避免陰影：測(cè)量人員應(yīng)面對(duì)光線(xiàn)站立，以避免自身陰影落在目標(biāo)物上，測(cè)量時(shí)有測(cè)量輔助信息記錄；8（5）測(cè)量頻度：每個(gè)測(cè)量點(diǎn)風(fēng)化面、新鮮面應(yīng)重復(fù)測(cè)量3條數(shù)據(jù)，以求平均值，降低噪聲和隨機(jī)性；（6）設(shè)備參數(shù)參照表3執(zhí)行：7.1.3操作流程(1)前期準(zhǔn)備a)人員：1~2人；b)設(shè)備：便攜地物光譜儀主機(jī)一臺(tái)；光纖1.5米；反射板一片；c)位置：掌子面測(cè)點(diǎn)布設(shè)宜不少于3個(gè)。(2)外業(yè)數(shù)據(jù)采集a)儀器連接：使用手機(jī)或平板作為移動(dòng)端，利用無(wú)線(xiàn)連接控制儀器；b)儀器設(shè)置：在軟件設(shè)置界面需對(duì)選擇光學(xué)器件標(biāo)定文件，測(cè)量平均次數(shù)，積分時(shí)間，參考板標(biāo)定文件等進(jìn)行設(shè)置；c)數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)：在移動(dòng)端的屏幕上界面下點(diǎn)擊“Ref”和“Tgt”進(jìn)行參考板校準(zhǔn)和目標(biāo)物測(cè)量。測(cè)量時(shí)，確保光線(xiàn)充足，巖石表面無(wú)凝結(jié)水或附著水影響。每種地物光譜測(cè)量前，對(duì)參考板進(jìn)行定標(biāo)校準(zhǔn)，得到接近100%的基線(xiàn)，然后對(duì)著目標(biāo)地物測(cè)量，為使所測(cè)數(shù)據(jù)能與衛(wèi)星傳感器所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，測(cè)量?jī)x器探頭垂直于目標(biāo)地物。在每一個(gè)測(cè)點(diǎn)處應(yīng)圍繞測(cè)點(diǎn)測(cè)試多條波譜，一般不少于3條。數(shù)據(jù)采集完成后，波譜數(shù)據(jù)以ASCII碼文本文件形式存儲(chǔ)。包括樣品號(hào)、測(cè)試時(shí)間、波長(zhǎng)、反射率等信息。(3)注意事項(xiàng)a)反射參考板校正時(shí)，探頭視域充滿(mǎn)整個(gè)參考板，保持這一高度進(jìn)行測(cè)量以便獲取平均光譜；b)測(cè)量人員應(yīng)面對(duì)光線(xiàn)站立，以避免自身陰影落在目標(biāo)物上；c)不得過(guò)度彎曲光纖，彎曲直徑不得＜15cm；不得摔打、敲擊、擠壓光纖；d)隧道內(nèi)光譜測(cè)試時(shí)光源采用連續(xù)光譜人工光源，光源宜采用功率大于50W的鹵鎢燈或白熾燈作為光源，后期光譜處理時(shí)應(yīng)采用濾波等方式消除隧道內(nèi)其它光源的影響。(4)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理a)將不同的波譜儀測(cè)得的波譜數(shù)據(jù)光譜采樣間隔重采樣為1nm，以ASCII碼文本文件形式存儲(chǔ)，包括樣品號(hào)、測(cè)試時(shí)間、波長(zhǎng)、反射率等信息；b)將每個(gè)測(cè)點(diǎn)或樣品的所有波譜存放在以測(cè)點(diǎn)編號(hào)命名的目錄下；c)將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)。(5)成果類(lèi)型及要求a)最終成果類(lèi)型：測(cè)點(diǎn)的典型地物光譜曲線(xiàn)，地物光譜曲線(xiàn)快速導(dǎo)入高光譜巖礦地物波譜庫(kù)，實(shí)時(shí)顯示巖礦類(lèi)型及概率；b)成果質(zhì)量要求：每個(gè)測(cè)試工作日結(jié)束后，測(cè)試組成員對(duì)各自的工作進(jìn)行自檢，自檢率9為100%；工作階段或批次測(cè)量結(jié)束后，互檢不低于40%，檢查合格率應(yīng)不低于95%。7.2便攜式X射線(xiàn)熒光分析儀7.2.1基本原理儀器向樣品發(fā)射高能X射線(xiàn)以產(chǎn)生X射線(xiàn)熒光，根據(jù)熒光強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量的關(guān)系,探測(cè)器將樣品元素的X射線(xiàn)的特征譜線(xiàn)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成測(cè)量的電信號(hào)得到待測(cè)元素的特征信息。元素?cái)?shù)據(jù)以ASCII碼文本文件形式存儲(chǔ)。由于不同巖性的巖石所含有的元素種類(lèi)及含量存在差異，可利用元素與巖性之間的關(guān)系，根據(jù)地球化學(xué)的規(guī)律求出礦物含量從而進(jìn)行巖性識(shí)別。7.2.2基本要求（1）環(huán)境要求：儀器適應(yīng)溫度范圍為-20-50℃。（2）測(cè)試時(shí)間設(shè)定：檢測(cè)時(shí)間對(duì)分析結(jié)果的影響較大，為保證測(cè)量結(jié)果精度，單次測(cè)量時(shí)間選擇應(yīng)不低于90s。（3）樣品（巖石）要求：測(cè)試時(shí)發(fā)射高能X射線(xiàn)具有一定危險(xiǎn)性，因此所選擇巖石表面應(yīng)盡量平整，需完全覆蓋測(cè)試窗口，以免射線(xiàn)外露傷人；針對(duì)土壤等碎屑樣品，應(yīng)采用松散粉末法制樣，并將粉末樣品置于試樣盒中進(jìn)行測(cè)試，用時(shí)配以聚丙烯膜制作盒底，試樣盒底膜為T(mén)F-240-255型聚丙烯薄膜。（4）試樣表面干濕度：樣品表面外來(lái)水分的增加會(huì)導(dǎo)致元素測(cè)試值呈減小趨勢(shì)，部分低于檢出限，應(yīng)選擇巖石表面盡量干燥處進(jìn)行測(cè)量。（5）試樣均勻性：塊狀樣品因自身不均勻性導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果波動(dòng)幅度較高，測(cè)試過(guò)程中應(yīng)盡量選擇均勻性較好的點(diǎn)位測(cè)量，同時(shí)采用多點(diǎn)測(cè)試取平均值可一定程度上減小不均性影響。（6）設(shè)備參數(shù)參照表4執(zhí)行：表4便攜式X射線(xiàn)熒光分析儀（PXRF）設(shè)備參數(shù)值-10℃~50℃7.2.3操作流程(1)前期準(zhǔn)備a)人員：1人；b)設(shè)備：便攜式X射線(xiàn)熒光儀一臺(tái)；c)位置：掌子面測(cè)點(diǎn)布設(shè)宜不少于3個(gè)。(2)外業(yè)數(shù)據(jù)采集a)打開(kāi)并預(yù)熱儀器，設(shè)置儀器使用模式與各濾波器測(cè)試時(shí)間，為獲得巖石樣品各主要與微量元素的種類(lèi)和含量，測(cè)試時(shí)選擇巖石-土壤全能模式;各濾波器測(cè)試時(shí)間可確定為主濾波器不低于30s、低濾波器不低于20s、高濾波器不低于20s、輕濾波器不低于20s，單次測(cè)試不低于90s；b)在確定的測(cè)量模式下，測(cè)量空白樣品，應(yīng)測(cè)量2～3次，單次測(cè)量時(shí)間不小于200s，儀器的元素報(bào)出率應(yīng)為零；c)使用PXRF分析儀在巖石-土壤全能模式下對(duì)樣品進(jìn)行分析測(cè)試，分析時(shí)每次測(cè)量時(shí)間設(shè)定不得低于為90s；分析測(cè)試時(shí)，待元素含量分析結(jié)果與光譜曲線(xiàn)基本穩(wěn)定后結(jié)束測(cè)試。每件樣品重復(fù)測(cè)量2-3次，以改善元素含量分析結(jié)果的穩(wěn)定性和代表性。(3)注意事項(xiàng)在PXRF工作時(shí)，應(yīng)避免抓握探測(cè)窗和將探測(cè)窗對(duì)著自己或任何人，應(yīng)避免肉眼觀(guān)察X射線(xiàn)主光束路徑。(4)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理a)現(xiàn)場(chǎng)紙介質(zhì)記錄應(yīng)及時(shí)整理，存儲(chǔ)記錄應(yīng)在一個(gè)工作日內(nèi)導(dǎo)出；b)現(xiàn)場(chǎng)紙介質(zhì)記錄及電子介質(zhì)記錄應(yīng)進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核人員與記錄人員不應(yīng)為同一人；c)將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)。(5)成果類(lèi)型及要求a)最終成果類(lèi)型：ASCII碼文本文件，內(nèi)容包括使用儀器的類(lèi)型、儀器編號(hào)、測(cè)量工區(qū)、測(cè)量點(diǎn)號(hào)、測(cè)量日期、測(cè)量模式等信息；b)成果質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)場(chǎng)原位分析質(zhì)量檢查的工作量，應(yīng)不少于總工作量的3%，誤差限內(nèi)的樣品合格率應(yīng)達(dá)到75%。8工程巖體強(qiáng)度智能化識(shí)別8.1回彈儀8.1.1基本原理回彈儀基本原理是用彈簧驅(qū)動(dòng)重錘，重錘以恒定的動(dòng)能撞擊與巖石表面垂直接觸的彈擊桿，使其重錘反彈達(dá)到最大距離，回彈值以最大反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度之比顯示出來(lái)。回彈值反映巖石的彈塑性性質(zhì)，回彈值與巖石的單軸抗壓強(qiáng)度存在一定的關(guān)系，將巖石的回彈強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，用來(lái)判別巖石巖性的相對(duì)硬度，指導(dǎo)隧道圍巖的分級(jí)。8.1.2基本要求（1）檢測(cè)前應(yīng)保證每個(gè)樣品的測(cè)區(qū)數(shù)不少于5個(gè)，相鄰兩測(cè)區(qū)的間距應(yīng)不超過(guò)2m，測(cè)區(qū)離樣品邊緣的距離不大于0.5m，且不小于0.2m，測(cè)區(qū)面積不宜大于0.04m2；（2）測(cè)區(qū)應(yīng)盡量選在使回彈儀處于水平方向樣品的側(cè)面。當(dāng)不能滿(mǎn)足這一要求時(shí)，可使回彈儀處于非水平方向其側(cè)面、表面或底面，檢測(cè)面應(yīng)應(yīng)清潔、平整；（3）檢測(cè)時(shí)，回彈儀的軸線(xiàn)應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測(cè)面，緩慢施壓，準(zhǔn)確讀數(shù)，快速?gòu)?fù)位。測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)內(nèi)均勻分布，相鄰兩點(diǎn)的凈距離不宜小于2cm。測(cè)點(diǎn)不應(yīng)分布在氣孔上，同一點(diǎn)只能彈一次。每一測(cè)區(qū)記錄16個(gè)回彈值，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值精確到1。（4）設(shè)備參數(shù)參照表5執(zhí)行：-10℃~50℃-10℃~40℃8.1.3操作流程(1)前期準(zhǔn)備a)人員：1人；b)設(shè)備：回彈儀主機(jī)一臺(tái)，檢查彈擊桿、彈擊錘和指針塊完好無(wú)損，刻度尺清晰；c)位置：掌子面測(cè)點(diǎn)布設(shè)宜不少于3個(gè)。(2)外業(yè)數(shù)據(jù)采集a)將彈擊桿頂住混凝土表面，輕壓儀器，使按鈕松開(kāi)；b)放松壓力，彈擊桿伸出，掛鉤掛上彈擊錘；c)保持儀器軸線(xiàn)垂直于混凝土表面，緩慢均勻施壓；d)彈擊錘脫鉤沖擊彈擊桿，回彈帶動(dòng)指針向后移動(dòng)至某一位置；e)讀取并記錄回彈值，如條件不利于讀數(shù)，可按下按鈕鎖住機(jī)芯并在它處讀數(shù)；f)逐漸對(duì)儀器減壓，使彈擊桿自?xún)x器內(nèi)伸出，待下一次使用。(3)注意事項(xiàng)a)操作過(guò)程中持握回彈儀姿勢(shì)，一手握中間部位，一手握壓儀器尾部；b)保證回彈儀軸線(xiàn)與混凝土測(cè)試面始終垂直，用力均勻緩慢，扶正對(duì)準(zhǔn)測(cè)試面；c)操作要領(lǐng)：慢推進(jìn)，快讀數(shù)。(4)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理a)每一測(cè)區(qū)應(yīng)讀取16個(gè)回彈值，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)應(yīng)精確至1（個(gè)位）。測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的凈距離不宜小于20mm；b)記錄每次測(cè)量的回彈值，標(biāo)注測(cè)試點(diǎn)位置和編號(hào)，以便后期分析；c)計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值時(shí)，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，其余的10個(gè)回彈值取平均回彈值；d)將數(shù)據(jù)整理成表格，包括測(cè)試點(diǎn)編號(hào)、位置、回彈值等信息。(5)成果類(lèi)型及要求a)最終成果類(lèi)型：ASCII碼文本文件，內(nèi)容包括使用儀器的類(lèi)型、儀器編號(hào)、測(cè)量工區(qū)、測(cè)量點(diǎn)號(hào)、測(cè)量日期、測(cè)量模式等信息；b)成果質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，其余的10個(gè)回彈值取平均回彈值，精確至0.1（小數(shù)點(diǎn)后1位）。8.2里氏硬度計(jì)8.2.1基本原理里氏硬度計(jì)測(cè)試的基本原理是通過(guò)沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊巖樣表面，測(cè)量沖擊速度與回跳速度，用沖擊體在距離試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度之比計(jì)算出的數(shù)值（計(jì)算公式如下：HL=1000×Vb/Va。式中：HL為里氏硬度值；Vb為沖擊體回彈速度；Va為沖擊體沖擊速度）。將里氏硬度轉(zhuǎn)化為巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，初判巖性及風(fēng)化程度，通過(guò)信息平臺(tái)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為巖石強(qiáng)度。8.2.2基本要求（1）每次測(cè)試前，需使用標(biāo)準(zhǔn)鑄件對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)；（2）樣品表面的粗糙度影響測(cè)試精度和沖擊球頭的使用壽命，測(cè)量時(shí)選擇樣品（巖石）表面盡量平整的部位進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試環(huán)境不應(yīng)有振動(dòng)且無(wú)強(qiáng)烈磁場(chǎng)，樣品本身磁性也應(yīng)小于30高斯；（3）設(shè)備參數(shù)參照表6執(zhí)行：表‘里氏硬度計(jì)參數(shù)值-10℃~55℃-20℃~75℃8.2.3操作流程(1)前期準(zhǔn)備a)人員：1人；b)設(shè)備：里氏硬度計(jì)主機(jī)一臺(tái)，D型沖擊裝置1只，洛氏硬度塊一塊；c)位置：掌子面測(cè)點(diǎn)布設(shè)宜不少于3個(gè)。(2)外業(yè)數(shù)據(jù)采集a)打開(kāi)硬度計(jì)→物體的材料設(shè)置→硬度值設(shè)置→硬度檢測(cè)方向設(shè)置→開(kāi)始硬度檢測(cè)；b)每個(gè)檢測(cè)部位應(yīng)至少測(cè)試5個(gè)點(diǎn)，兩測(cè)試點(diǎn)之間距離應(yīng)≥3mm，測(cè)試完后儀器自動(dòng)讀取平均值做為該部位硬度并記錄，然后進(jìn)入下一個(gè)部位檢測(cè)。(3)注意事項(xiàng)a)測(cè)試過(guò)程必須保證平穩(wěn)，不得有任何晃動(dòng)，被檢測(cè)位置不得有懸空狀態(tài)；b)測(cè)試操作要保證沖擊裝置穩(wěn)定地壓在被測(cè)工件表面，沖擊過(guò)程不允許單手操作，沖擊方向應(yīng)與試驗(yàn)面垂直。(4)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理a)試樣的每個(gè)測(cè)量部位一般進(jìn)行五次試驗(yàn)，用多個(gè)有效試驗(yàn)點(diǎn)的平均值作為一個(gè)測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)；b)將數(shù)據(jù)整理成表格，包括測(cè)試點(diǎn)編號(hào)、位置、回彈值等信息；c)依據(jù)里氏硬度和巖石硬度在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系，自動(dòng)將測(cè)量的里氏硬度值經(jīng)過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石強(qiáng)度。(5)成果類(lèi)型及要求a)最終成果類(lèi)型：ASCII碼文本文件，內(nèi)容包括使用儀器的類(lèi)型、儀器編號(hào)、測(cè)量工區(qū)、測(cè)量點(diǎn)號(hào)、測(cè)量日期、測(cè)量模式等信息；b)成果質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行校驗(yàn)其示值誤差及重復(fù)性應(yīng)不大于±12HLD，試驗(yàn)中同一檢驗(yàn)部位試驗(yàn)值分散性不超過(guò)±15HLD。9智能化數(shù)據(jù)處理及圖件編制9.1數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)（1）智能化編錄數(shù)據(jù)宜采用空間數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式實(shí)現(xiàn)妥善存儲(chǔ)；（2）空間數(shù)據(jù)庫(kù)以鐵路規(guī)劃建設(shè)區(qū)為空間范圍，采用矢量和柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式；（3）空間數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)使用2000國(guó)家坐標(biāo)系，不一致的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行投影變換；（4）空間數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包括但不限于地理、遙感、地質(zhì)、地球物理等基礎(chǔ)圖層數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)；（5）應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模、類(lèi)型及特征的差異，采用點(diǎn)、線(xiàn)、面表征，按照不同數(shù)據(jù)類(lèi)別形成單要素圖層，建立各要素屬性表；（6）對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)以存儲(chǔ)大容量非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)為目標(biāo)，采用分布式存儲(chǔ)體系實(shí)現(xiàn)二維影像和三維模型的高可靠存儲(chǔ)；（7）以空間數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)二維影像和三維模型的描述數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)，按照里程信息唯一確定同一空間內(nèi)的所有數(shù)據(jù)實(shí)例，實(shí)現(xiàn)空間與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性。9.2智能化數(shù)據(jù)處理9.2.1數(shù)據(jù)處理的一般規(guī)定（1）智能化數(shù)據(jù)處理面向多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，主要由工程巖體完整性、巖性、強(qiáng)度參數(shù)組（2）數(shù)據(jù)輸入要求一致性強(qiáng)、質(zhì)量良好；當(dāng)無(wú)法避免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或不完整數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)及時(shí)預(yù)處理數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、補(bǔ)齊、增強(qiáng)、刪除等方式提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，防止“垃圾數(shù)據(jù)進(jìn)，垃圾數(shù)據(jù)出”現(xiàn)象；（3）通過(guò)引入智能處理算法自動(dòng)化處理編錄數(shù)據(jù)，智能處理算法應(yīng)遵循魯棒性高，容錯(cuò)性強(qiáng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，在數(shù)據(jù)輸入出現(xiàn)不一致、缺項(xiàng)等問(wèn)題時(shí)，算法仍能保持運(yùn)行，不得出現(xiàn)程序崩潰、重啟等問(wèn)題；應(yīng)以日志等隱式提示方式記錄跟蹤問(wèn)題，以提高算法健壯性；（4）數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，如有用戶(hù)交互界面的，應(yīng)保證界面易用性，功能不能過(guò)于隱藏，同一流程操作流程跳轉(zhuǎn)不超過(guò)3次；（5）數(shù)據(jù)輸出應(yīng)滿(mǎn)足調(diào)用者的加載要求，具備與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、對(duì)象存儲(chǔ)型數(shù)據(jù)庫(kù)等多種類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù)交互的能力；數(shù)據(jù)輸出過(guò)程中遇存儲(chǔ)介質(zhì)失敗、停電等不可抗拒因素時(shí)，應(yīng)具備緩存功能，并能在第二次處理時(shí)自動(dòng)跳過(guò)或覆蓋已輸出部分，不得產(chǎn)生多份相同輸出數(shù)據(jù)。9.2.2工程巖體完整性識(shí)別的智能化數(shù)據(jù)處理掌子面激光掃描數(shù)據(jù)處理流程（1）掌子面圖像質(zhì)量判識(shí)，根據(jù)采集的不同位置不同角度的掌子面圖像，采用均值低通濾波器獲取參考圖；獲取待評(píng)價(jià)圖像和參考圖像的差值圖像，并取值絕對(duì)值；進(jìn)而計(jì)算出待評(píng)價(jià)圖像在水平和垂直方向上的清晰度評(píng)價(jià)參數(shù)，并剔除清晰度評(píng)價(jià)參數(shù)高于閾值的圖像；選取待評(píng)價(jià)圖像中最清洗的圖像作為掌子面圖像；（2）掌子面圖像三維重建，找出掌子面圖像集合中各張照片的特征點(diǎn)；根據(jù)匹配的結(jié)果，利用射影定理計(jì)算得到相機(jī)位置等場(chǎng)景信息；將場(chǎng)景信息與原始照片結(jié)合在一起，得到照片中物體的三維點(diǎn)云；根據(jù)三維點(diǎn)云構(gòu)建三維模型在到了物體表面的三維點(diǎn)云后，使用泊松表面重建算法把這些點(diǎn)連成面；（3）掌子面和開(kāi)挖輪廓區(qū)域分割，經(jīng)過(guò)三維重建模塊的處理后得到的模型數(shù)據(jù)，由分初支，邊墻和掌子面三部分組成。為了在數(shù)據(jù)處理的時(shí)候方便處理，需要通過(guò)算法將這三部分單獨(dú)分割出來(lái)；（4）將開(kāi)挖輪廓投射到二維的掌子面圖片，獲取二維圖像中的掌子面區(qū)域；（5）基于空間幾何和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的無(wú)監(jiān)督聚類(lèi)算法對(duì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行分割，在三維模型上識(shí)別結(jié)構(gòu)面；（6）將二維的結(jié)構(gòu)面投射到二維掌子面圖像，獲取二維節(jié)理；（7）利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型提取圖像的結(jié)構(gòu)面特征；（8）基于三維分析投影的結(jié)構(gòu)面作為主要走向，按方向進(jìn)行連接；剔除貼近的結(jié)構(gòu)面，閉包判識(shí)；（9）最終給出所有掌子面的結(jié)構(gòu)面的組數(shù)、坐標(biāo)點(diǎn)、法向量、點(diǎn)集數(shù)量等數(shù)據(jù)。洞壁三維激光掃描數(shù)據(jù)處理流程（1）基于空間幾何，對(duì)三維掌子面點(diǎn)云模型的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行識(shí)別；（2）基于不同的結(jié)構(gòu)面的法向量朝向有較大差異。因此可以基于聚類(lèi)算法對(duì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行分割；（3）基于三維分析投影的結(jié)構(gòu)面作為主要走向，按方向進(jìn)行連接；剔除貼近的結(jié)構(gòu)面，閉包判識(shí)；（4）最終給出識(shí)別的所有洞壁的結(jié)構(gòu)面的組數(shù)、坐標(biāo)點(diǎn)、法向量、點(diǎn)集數(shù)量等數(shù)據(jù)。9.2.3工程巖體巖性識(shí)別的智能化數(shù)據(jù)處理便攜式高光譜儀數(shù)據(jù)處理流程（1）在通過(guò)高光譜數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)巖石巖性之前，需提前建立光譜庫(kù)，并利用深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，建立各類(lèi)巖性的高光譜識(shí)別模型；（2）收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)人工判識(shí)后的巖石高光譜數(shù)據(jù)，裁剪光譜的波段數(shù)據(jù)，以適應(yīng)深度學(xué)習(xí)模型的輸入結(jié)構(gòu)，建立光譜數(shù)據(jù)集X與對(duì)應(yīng)巖性類(lèi)別集Y；（3）處理光譜數(shù)據(jù)集X與對(duì)應(yīng)巖性類(lèi)別集Y，按7:3的比例生成訓(xùn)練集和測(cè)試集；（4）在訓(xùn)練集基礎(chǔ)上訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型，在測(cè)試集上預(yù)測(cè)得到巖性類(lèi)別集Y’，對(duì)比測(cè)試集的Y與Y’結(jié)果，評(píng)估模型質(zhì)量；（5）選取較好質(zhì)量的深度學(xué)習(xí)模型，傳入待預(yù)測(cè)的高光譜數(shù)據(jù)，由深度學(xué)習(xí)模型回歸識(shí)別出該光譜數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的巖性。便攜式X射線(xiàn)熒光分析儀數(shù)據(jù)處理流程（1）X射線(xiàn)熒光分析儀數(shù)據(jù)主要表現(xiàn)為巖石的元素含量，在通過(guò)元素含量預(yù)測(cè)巖石巖性之前，需利用隨機(jī)森林算法，建立巖性與元素含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系模型；（2）收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)人工判識(shí)后的巖石元素含量數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和結(jié)構(gòu)化，處理空值、小數(shù)點(diǎn)位數(shù)等數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題，建立元素含量數(shù)據(jù)集X與對(duì)應(yīng)巖性類(lèi)別集Y。（3）處理元素含量數(shù)據(jù)集X與對(duì)應(yīng)巖性類(lèi)別集Y，按7:3的比例生成訓(xùn)練集和測(cè)試集；（4）在訓(xùn)練集基礎(chǔ)上，利用隨機(jī)森林算法，建立各類(lèi)巖性的元素含量識(shí)別模型，在測(cè)試集上預(yù)測(cè)得到巖性類(lèi)別集Y’，對(duì)比測(cè)試集的Y與Y’結(jié)果，評(píng)估模型質(zhì)量；（5）選取較好質(zhì)量的隨機(jī)森林模型，傳入待預(yù)測(cè)的樣本元素含量值，由隨機(jī)森林模型識(shí)別出該元素組合對(duì)應(yīng)的巖性。9.2.4工程巖體強(qiáng)度的數(shù)據(jù)處理回彈儀數(shù)據(jù)處理通過(guò)回彈儀采集到的數(shù)據(jù)，每一測(cè)區(qū)應(yīng)讀取16個(gè)回彈值，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)應(yīng)精確至1；計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值時(shí)，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，其余的10個(gè)回彈值取平均回彈值；根據(jù)國(guó)際巖石力學(xué)局(I.B.G)把回彈儀測(cè)試方法列入了“關(guān)于確定巖石和工程巖體地質(zhì)指標(biāo)的規(guī)范”?？娎?奧地利)1965年通過(guò)大量試驗(yàn)資料建立了巖石表面的回彈值與巖石無(wú)圍壓抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)曲線(xiàn)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式：式中：pd為巖石的干密度（g/cm3），可通過(guò)簡(jiǎn)單的室內(nèi)試驗(yàn)獲取或查取經(jīng)驗(yàn)值；N為回彈值；σc為巖石抗壓強(qiáng)度（MPa）；最終返回巖石抗壓強(qiáng)度。里氏硬度計(jì)數(shù)據(jù)處理在室溫環(huán)境下，隨機(jī)選取各巖塊標(biāo)本表面平整光滑處不少于5個(gè)符合測(cè)量要求的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，以保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與可靠性。里氏硬度值計(jì)算公式為HL=1000（VB/VA），式中：HL—里氏硬度值、VB—沖擊體的回彈速度、VA—沖擊體的沖擊速度。計(jì)算每個(gè)巖樣測(cè)量數(shù)據(jù)的里氏硬度平均值，結(jié)合在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立里氏硬度值與單軸飽和抗壓強(qiáng)度存在相關(guān)性關(guān)系，例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定泥巖單軸飽和抗壓強(qiáng)度與里氏硬度值間相關(guān)性曲線(xiàn)為：Y=0.00002X2+0.0393X-5.9433，式中Y：?jiǎn)屋S飽和抗壓強(qiáng)度（MPaX：里氏硬度值（HL通過(guò)計(jì)算便可得到工程巖體的單軸飽和抗壓強(qiáng)度。9.3圍巖級(jí)別智能化分級(jí)9.3.1數(shù)據(jù)匯總圍巖智能分級(jí)是建立在智能化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步匯總數(shù)據(jù)，便于構(gòu)建深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，匯總數(shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容：（1）按照里程段落，匯總智能化數(shù)據(jù)處理成果；（2）轉(zhuǎn)換工程巖體完整程度指標(biāo)，對(duì)掌子面三維激光掃描、洞壁三維激光掃描等方法所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化分級(jí)，將連續(xù)性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為分組，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性數(shù)據(jù)離散化；（3）轉(zhuǎn)換工程巖體堅(jiān)硬程度指標(biāo)，結(jié)合回彈儀、里氏硬度計(jì)以所獲取的強(qiáng)度結(jié)果與便攜式高光譜儀、便攜式X射線(xiàn)熒光分析儀等所獲得的巖性結(jié)果來(lái)劃分工程巖體堅(jiān)硬程度等級(jí)；（4）匯總后的數(shù)據(jù)可定義為圍巖分級(jí)指標(biāo)，且應(yīng)具備持久化功能，防止重復(fù)匯總。9.3.2建立圍巖分級(jí)指標(biāo)建立圍巖分級(jí)指標(biāo)編碼，應(yīng)滿(mǎn)足深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于傳入?yún)?shù)的要求，宜采用獨(dú)熱編碼方式對(duì)指標(biāo)的各狀態(tài)進(jìn)行編碼，形成各分級(jí)指標(biāo)集合X。9.3.3智能?chē)鷰r分級(jí)智能?chē)鷰r分級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003-2016的規(guī)定，并包括下列內(nèi)容：（1）以圍巖定性指標(biāo)編碼作為輸入，圍巖分級(jí)作為輸出，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)；（2）根據(jù)各分級(jí)指標(biāo)集合X，人工標(biāo)注圍巖分級(jí)Y，按7:3的比例生成訓(xùn)練集和測(cè)試集；（3）在訓(xùn)練集基礎(chǔ)上訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型，在測(cè)試集上預(yù)測(cè)得到巖性類(lèi)別集Y’，對(duì)比測(cè)試集的Y與Y’結(jié)果，評(píng)估模型質(zhì)量；（4）持久化深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，為未來(lái)的預(yù)測(cè)圍巖分級(jí)提供模型基礎(chǔ)。9.3.4人工圍巖分級(jí)修正智能?chē)鷰r分級(jí)后，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)隧道施工情況和地質(zhì)復(fù)雜程度，綜合考慮地下水狀態(tài)、初始應(yīng)力狀態(tài)等因素對(duì)圍巖級(jí)別做進(jìn)一步修正，可采用定性或定性與定量結(jié)合的方式，綜合分析確定圍巖級(jí)別，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10003）。9.4圖件編制9.4.1掌子面三維激光圖像掃描（1）通過(guò)采集處理端生成三維地質(zhì)模型；（2）選擇生成掌子面正射投影圖及邊墻二維展開(kāi)圖；（3）對(duì)邊墻二維展開(kāi)圖進(jìn)行左拱、拱頂、右拱分割成三張展開(kāi)圖。9.4.2洞壁三維激光掃描儀（1）通過(guò)終端處理軟件，選擇對(duì)應(yīng)里程，處理洞壁點(diǎn)云數(shù)據(jù)；（2）打開(kāi)二維展開(kāi)圖，選擇灰度模式，點(diǎn)擊保存圖片；（3）生成洞壁二維展開(kāi)圖縱坐標(biāo)為斷面間距、橫坐標(biāo)為隧道里程。9.4.3便攜式高光譜儀利用便攜式高光譜儀獲得的ASCII碼文本文件，可在ENVI、MATLAB、ORIGIN等軟件中打開(kāi)并處理,以jpg、tif、gif等圖片格式輸出巖礦光譜圖。10人工編錄校核隧道洞壁及掌子面人工編錄主要目的在于使隧道地質(zhì)編錄工作人員切實(shí)掌握隧道內(nèi)綜合地質(zhì)情況，為進(jìn)一步校核智能化綜合地質(zhì)編錄技術(shù)方法成果提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)“人機(jī)交互”，使智能化綜合地質(zhì)編錄所獲得的結(jié)果更為準(zhǔn)確可靠。10.1人工地質(zhì)編錄層段選擇原則為了更好地校核隧道智能化綜合地質(zhì)編錄相關(guān)技術(shù)方法成果，人工地質(zhì)編錄層段的選擇應(yīng)遵循以下主要原則：（1）做到有效校核各地質(zhì)單元；（2）穿過(guò)重要構(gòu)造、水工環(huán)地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，如構(gòu)造混雜巖帶、重要斷裂帶等區(qū)段；（3）工程施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高的地段；（4）地學(xué)上具有研究意義或需要驗(yàn)證的地段；（5）編錄層段盡可能連續(xù)，能連續(xù)完整地反映地質(zhì)現(xiàn)象；（6）利用當(dāng)前常規(guī)地質(zhì)技術(shù)手段難以獲取地質(zhì)信息的地段；（7）編制過(guò)程中，若遇到地質(zhì)情況的重大變化，應(yīng)及時(shí)調(diào)整編錄地段。10.2編錄要求10.2.1編錄內(nèi)容人工地質(zhì)編錄校核主要是針對(duì)典型隧道掌子面和復(fù)雜區(qū)段，如構(gòu)造混雜巖帶、重要斷裂帶等區(qū)段開(kāi)展的人工地質(zhì)編錄，為智能化地質(zhì)編錄的進(jìn)一步校核提供依據(jù)和支撐，主要編錄內(nèi)容如下：a)根據(jù)巖石的穩(wěn)定性，劃分出斷層破碎帶、破（碎）裂巖帶、全風(fēng)化帶、強(qiáng)風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶等；b)觀(guān)察記錄軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、形態(tài)特征及組合關(guān)系，隧道頂拱及兩壁的工程巖體穩(wěn)定情況，如冒頂、片幫、掉塊、垮塌、底鼓、擠壓、傾斜、變形、斷裂、巖性等；c)在隧道不同深度、不同巖性的壁或掌子面上做線(xiàn)裂隙率或面積裂隙率統(tǒng)計(jì)，同時(shí)描述裂隙特征；d)地下水的分布，出露形態(tài)、巖石的含隔水性，含水層（帶）的水量、水壓、水溫以及地下水活動(dòng)對(duì)圍巖穩(wěn)定的影響。根據(jù)圍巖的透水性，劃分隧道洞身干燥區(qū)、潮濕區(qū)、滴水區(qū)、淋水區(qū)。e)地應(yīng)力異常區(qū)描述地應(yīng)力異常顯示性標(biāo)志及其發(fā)生部位，如存在巖爆、軟弱夾層擠出、隧道超前預(yù)報(bào)探孔揭露餅狀巖芯等現(xiàn)象。f)當(dāng)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)、有毒物質(zhì)（砷、汞、鉛、鎘、鉻……）、有害氣體（瓦斯……）、地?zé)?、游離二氧化硅等有明顯異常時(shí)，記錄其背景值，對(duì)空氣、水、地面的污染現(xiàn)狀，隧道開(kāi)挖揭露時(shí)及支護(hù)后的情況。10.2.2原始地質(zhì)記錄a)原始地質(zhì)編錄簿統(tǒng)一使用野外記錄本，將現(xiàn)場(chǎng)記錄，現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)素描圖全部記載在記錄本上。原始編錄隨隧道每天的開(kāi)挖進(jìn)尺逐日逐導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)展。記錄內(nèi)容要做到全面、準(zhǔn)確、專(zhuān)業(yè)用語(yǔ)使用恰當(dāng)，無(wú)錯(cuò)漏字，特征地質(zhì)信息應(yīng)重點(diǎn)記錄。當(dāng)天回到室內(nèi)再根據(jù)野外記錄本的記錄整理成原始地質(zhì)編錄表，參見(jiàn)附錄I。b)文字記錄應(yīng)與素描圖吻合。c)原始地質(zhì)編錄記錄只能劃改，不能涂改，記錄中的數(shù)字全部上墨。d)記錄內(nèi)容包括：——編錄人員、日期、天氣、地點(diǎn)；——基線(xiàn)記錄：導(dǎo)線(xiàn)號(hào)、導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度、方位角、坡角；——地質(zhì)描述：巖性分層及地質(zhì)要素在基線(xiàn)上的位置、假厚度、真厚度，基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征、環(huán)境地質(zhì)描述；——采樣記錄：種類(lèi)、規(guī)格、長(zhǎng)度、數(shù)量、編號(hào)；——巖層產(chǎn)狀記錄：傾向、傾角、測(cè)點(diǎn)位置；——構(gòu)造產(chǎn)狀記錄：傾向、傾角、測(cè)點(diǎn)位置；——影像資料記錄：影像資料類(lèi)型、編號(hào)、位置、距離、地質(zhì)意義。10.2.3比例尺的選擇常用比例尺為1∶50～1∶200。10.2.4隧道素描圖洞壁素描圖洞壁素描是用通過(guò)基線(xiàn)的豎直平面作水平投影的方法。素描前，先按比例做出一假想豎直立面，標(biāo)明基點(diǎn)和基線(xiàn)位置。然后在巖層及地質(zhì)要素界面上選擇能準(zhǔn)確反映位置和形態(tài)變化的測(cè)點(diǎn)，將測(cè)點(diǎn)垂直于該立面投影于相應(yīng)的洞壁上，然后溝繪。具體細(xì)節(jié)也可參照DZ/T0078中坑道素描技術(shù)要求。示例1：洞壁a、b、e三點(diǎn)分別水平投影于過(guò)基線(xiàn)的豎直平面得到a'、b'、e'三點(diǎn)，見(jiàn)圖圖2地質(zhì)要素素描投影示意圖掌子面素描圖隧道掌子面素描方法與洞壁素描方法相同，是用通過(guò)基線(xiàn)的豎直立面作投影的方法.掌子面使用理想化規(guī)則梯形法作圖，洞壁與掌子面相交處為腰線(xiàn)，與底邊夾角為70°。掌子面上a、e兩點(diǎn)分別水平投影于過(guò)基線(xiàn)的豎直平面得到a'、e'三點(diǎn)，見(jiàn)圖2（b）。隧道素描圖參照DZ/T0078中坑道素描技術(shù)要求執(zhí)行。10.2.5地質(zhì)編錄用語(yǔ)常用地質(zhì)編錄用語(yǔ)、代號(hào)應(yīng)符合DZ/T0078的規(guī)定。10.2.6地質(zhì)編錄代號(hào)（1）隧道編錄段編號(hào)由3個(gè)大寫(xiě)字母或大寫(xiě)字母+數(shù)字+大寫(xiě)字母組合而成，可參照附錄A.1技術(shù)要求執(zhí)行。（2）樣品編號(hào)a)普通樣品編號(hào)下列有兩種方式：①采用隧道編錄段的編號(hào)+樣品序號(hào)+樣品代號(hào)組合而成，序號(hào)從001開(kāi)始遞增，不可重號(hào)。示例：康定二號(hào)隧道進(jìn)口段右壁上的第一塊薄片編號(hào)為KD2R001b。②采用編錄段的編號(hào)+標(biāo)本里程位置+普樣品代號(hào)，里程位置由采樣點(diǎn)的里程表示，不可重號(hào)。示例：康定二號(hào)隧道進(jìn)口段里程為035+629處左壁上采的薄片，樣品編號(hào)KD2L035629b。b)其他特殊意義樣品編號(hào)方法同上，用其他特殊意義樣品代號(hào)代替薄片代號(hào)b組合而成。其他可參照附錄A.3技術(shù)要求執(zhí)行。10.3編錄流程人工編錄校核流程主要包括以下幾個(gè)階段：（1）資料的系統(tǒng)收集整理，掌握工程穿越區(qū)段基本地質(zhì)概況；（2）開(kāi)展深埋隧道上方的地質(zhì)剖面（大斷面）測(cè)制，完成關(guān)鍵部位典型構(gòu)造形跡和特殊巖性精細(xì)編錄，形成典型構(gòu)造形跡展示圖和地質(zhì)綜合分析成果；（3）選擇具有工程代表意義的層段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編錄，系統(tǒng)采集所選編錄區(qū)段內(nèi)水工環(huán)地質(zhì)及基礎(chǔ)地質(zhì)的相關(guān)信息，填寫(xiě)原始地質(zhì)編錄表；（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行室內(nèi)綜合研究，編制相應(yīng)的隧道綜合地質(zhì)平面展示圖；（5）將人工地質(zhì)編錄結(jié)果與智能化綜合地質(zhì)編錄結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，并做進(jìn)一步核實(shí)和修10.4成果類(lèi)型及要求（1）最終成果：隧道人工綜合地質(zhì)編錄展示圖；（2）成果類(lèi)型：Mapgis(.wp/.wl/.wt)、Arcgis(.shp)。11采樣及試驗(yàn)11.1光譜分析及采樣試驗(yàn)11.1.1采樣目的當(dāng)需要室內(nèi)詳細(xì)研究波譜精細(xì)特征和形成機(jī)理，同現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)校驗(yàn)時(shí)需要采集高光譜測(cè)試樣品。11.1.2采樣要求采用打塊法或撿塊法采集，根據(jù)需要采集自然面或新鮮面作為測(cè)試面。塊狀樣品測(cè)試面應(yīng)比較平整，尺寸應(yīng)根據(jù)測(cè)試時(shí)波譜儀覆蓋的視場(chǎng)大小確定，長(zhǎng)、寬一般應(yīng)大于2倍視場(chǎng)直徑，垂直測(cè)試面的厚度一般應(yīng)大于5cm，片狀巖石樣品厚度可視具體情況適當(dāng)減薄。松散巖礦樣品采集量應(yīng)與固結(jié)樣品要求的體積一致。11.2巖礦取樣及試驗(yàn)11.2.1采樣目的當(dāng)需要對(duì)測(cè)試巖石準(zhǔn)確命名，進(jìn)一步研究巖石的礦物組成、變質(zhì)或蝕變特征，及其與光譜特征的關(guān)系時(shí)，應(yīng)采集巖礦鑒定樣，送實(shí)驗(yàn)室作薄片/光片鑒定。當(dāng)需要對(duì)巖石中的礦物作物相分析，測(cè)定晶胞參數(shù)，研究礦物的結(jié)晶度、類(lèi)質(zhì)同象等特征，深入分析巖礦光譜機(jī)理時(shí)，應(yīng)采集X衍射分析樣，也可采集待分析礦物的晶體或晶體碎屑。11.2.2采樣要求標(biāo)本規(guī)格，以能反映實(shí)際情況和滿(mǎn)足制作光、薄片及手標(biāo)本觀(guān)察的需要為原則。可從小標(biāo)本上截取，也可單獨(dú)采取。單獨(dú)采取方法是敲塊法，在隧道洞壁上采樣，樣品可按照≤3cm×6cm×9cm的規(guī)格。需定向光、薄片巖（礦）樣時(shí)，應(yīng)在標(biāo)本上作出明顯方位標(biāo)志，并在樣品標(biāo)簽和送樣單中加以說(shuō)明。11.3地球化學(xué)分析樣取樣及試驗(yàn)11.3.1采樣目的當(dāng)需要研究巖石化學(xué)成分時(shí)，應(yīng)采集化學(xué)分析樣，主要是為系統(tǒng)地了解不同地層和巖石中元素的含量，提供巖礦的地球化學(xué)元素。樣品量應(yīng)根據(jù)分析的元素和分析方法確定。11.3.2采樣要求采集巖礦樣品時(shí)，每個(gè)樣品在采樣點(diǎn)周?chē)?0～20m范圍內(nèi)多處采集（3處以上），同一巖性的新鮮巖石碎塊（直徑小于30mm）組合成一個(gè)樣品，重量300g以上。建立取樣的標(biāo)簽，并附采樣點(diǎn)地質(zhì)位置等信息的示意圖。11.4便攜式強(qiáng)度測(cè)試樣取樣及試驗(yàn)11.4.1采樣目的當(dāng)需要詳細(xì)研究巖石里氏硬度、回彈強(qiáng)度同工程力學(xué)強(qiáng)度的關(guān)系及校驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果時(shí)需采集便攜式強(qiáng)度測(cè)試樣。11.4.2采樣要求野外現(xiàn)場(chǎng)取里氏硬度的測(cè)試樣，應(yīng)滿(mǎn)足采集樣本回室內(nèi)可滿(mǎn)足制作≥7cm立方體巖樣的需求，回彈儀強(qiáng)度測(cè)試樣應(yīng)滿(mǎn)足制作10cm或15cm立方體巖樣的需求。12成果編制與提交12.1報(bào)告編制12.1.1各專(zhuān)題圖件應(yīng)編寫(xiě)相應(yīng)的圖件說(shuō)明書(shū)。12.1.2報(bào)告編制應(yīng)圖文并茂。報(bào)告主要章節(jié)內(nèi)容應(yīng)包括工作概況、區(qū)域地質(zhì)背景、隧道智能化綜合地質(zhì)編錄技術(shù)方法、人工地質(zhì)校核、編錄質(zhì)量評(píng)述、結(jié)論與建議等，可根據(jù)項(xiàng)目工作具體情況作適當(dāng)調(diào)整。成果報(bào)告和說(shuō)明書(shū)應(yīng)資料完整、真實(shí)準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)無(wú)誤、圖表清晰、結(jié)論有據(jù)、建議合理、便于使用和長(zhǎng)期保存。12.2成果驗(yàn)收與提交12.2.1成果驗(yàn)收（1）現(xiàn)場(chǎng)編錄工作結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行隧道地質(zhì)編錄資料的綜合整理，形成圖件、隧道綜合編錄表。形成的綜合資料應(yīng)通過(guò)上級(jí)主管部門(mén)組織的專(zhuān)家組的驗(yàn)收。驗(yàn)收時(shí)至少應(yīng)提交的地質(zhì)資料和實(shí)物清單如下：a)項(xiàng)目任務(wù)書(shū)、實(shí)施方案及其評(píng)審意見(jiàn)書(shū)；b)原始地質(zhì)編錄表；c)工程基點(diǎn)基線(xiàn)記錄表；d)影像記錄表；e)采、送樣登記表；f)樣品鑒定及測(cè)試報(bào)告；g)素描圖；h)綜合編錄表；j)編錄工作總結(jié)；k)隧道剖面圖；l)樣品鑒定及測(cè)試報(bào)告綜合整理成果表。（2）成果報(bào)告審查驗(yàn)收應(yīng)依據(jù)項(xiàng)目合同、設(shè)計(jì)書(shū)以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行。審查驗(yàn)收內(nèi)容包括：成果報(bào)告的完整性、合理性、真實(shí)性和實(shí)用性，各項(xiàng)工作成果是否符合方案及本文件的要求，圖件內(nèi)容和要素是否準(zhǔn)確齊全，數(shù)據(jù)庫(kù)是否齊全完整，成果是否達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。（3）成果報(bào)告評(píng)審結(jié)束后，組織評(píng)審單位簽署評(píng)審意見(jiàn)書(shū)。對(duì)評(píng)審意見(jiàn)書(shū)提出的各項(xiàng)問(wèn)題，項(xiàng)目承擔(dān)單位應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)修改補(bǔ)充完善。12.2.2成果提交成果提交需包括紙質(zhì)、電子文檔，內(nèi)容包括成果報(bào)告、成果圖件、數(shù)據(jù)庫(kù)和典型照片集等，各智能化綜合隧道地質(zhì)編錄技術(shù)方法及人工地質(zhì)編錄應(yīng)提交成果類(lèi)型如表7：表7智能化綜合地質(zhì)編錄主要成果類(lèi)型及要求1描2jpg格式圖像34jpg格式圖像5678計(jì)913成果三維可視化13.1平臺(tái)建設(shè)13.1.1硬件建設(shè)（1）宜以多臺(tái)服務(wù)器組建集群，實(shí)現(xiàn)高可用三維可視化硬件環(huán)境；（3）內(nèi)存：建議采用32GB內(nèi)存，宜采用192GB內(nèi)存；（4）存儲(chǔ)：建議采用高速的SSD硬盤(pán)，宜采用RAID5的模式保證數(shù)據(jù)的安全性和讀寫(xiě)性能；（5）網(wǎng)卡：宜采用千兆以上的網(wǎng)絡(luò)帶寬。13.1.2軟件與系統(tǒng)建設(shè)（1）應(yīng)采用B/S架構(gòu)作為軟件總體框架，服務(wù)端采用微服務(wù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)布，提高應(yīng)用服務(wù)的可用性、容錯(cuò)性，微服務(wù)架構(gòu)應(yīng)包含服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)、負(fù)載均衡和服務(wù)監(jiān)控等功能，瀏覽器端應(yīng)包括三維可視化、空間分析、空間檢索等組件功能；（2）非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)宜采用分布式對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件妥善存儲(chǔ)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)宜采用空間數(shù)據(jù)庫(kù)軟件妥善存儲(chǔ)，并保證數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的可靠性和高效性；（3）為提高三維可視化應(yīng)用的運(yùn)行效率，宜使用反向代理軟件實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的負(fù)載均衡和動(dòng)靜分離。13.1.3安全建設(shè)（1）安全防護(hù)保護(hù)方案，首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)邊界防護(hù)，部署網(wǎng)關(guān)、防火墻，隔離Internet與信息系統(tǒng)。其次，將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中不同的系統(tǒng)對(duì)接。需要規(guī)劃設(shè)計(jì)好連接方案和區(qū)域間的控制措施。最后，在系統(tǒng)內(nèi)部，采用防火墻將數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行邏輯隔離，并保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。在數(shù)據(jù)庫(kù)的集中存儲(chǔ)區(qū)域，做更嚴(yán)格的邊界訪(fǎng)問(wèn)控制策略，保護(hù)數(shù)據(jù)不被非授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)和越權(quán)訪(fǎng)問(wèn)；（2）防火墻系統(tǒng)，支持抵御多種流行的DoS／DDoS攻擊和各種常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)攻擊，如端口掃描攻擊、IP碎片攻擊、Syn攻擊、ICMP碎片攻擊、大包ICMP攻擊、DNS攻擊、RIP攻擊等；（3）網(wǎng)關(guān)，抗DDoS網(wǎng)關(guān)可提供異常流量檢測(cè)、攻擊防御、設(shè)備管理、報(bào)表生成、增值運(yùn)營(yíng)等功能，支持不同的部署方式；（4）入侵檢測(cè)系統(tǒng)，入侵檢測(cè)系統(tǒng)可檢測(cè)的主動(dòng)攻擊方式包括：預(yù)攻擊探測(cè)、CGI漏洞、后門(mén)、DoS／DDoS、緩沖區(qū)溢出、WEB服務(wù)攻擊、FTP攻擊、Ping攻擊、SMTP攻擊、郵件病毒類(lèi)、遠(yuǎn)程登錄漏洞、網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)、口令猜測(cè)、異常流量等；（5）身份鑒權(quán)，專(zhuān)用的登錄控制模塊對(duì)登錄用戶(hù)進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)和鑒別；用戶(hù)身份標(biāo)識(shí)唯一和鑒別信息復(fù)雜度檢查功能，保證應(yīng)用系統(tǒng)中不存在重復(fù)用戶(hù)身份標(biāo)識(shí)，身份鑒別信息不易被冒用；登錄失敗處理功能，可采取結(jié)束會(huì)話(huà)、限制非法登錄次數(shù)和自動(dòng)退出等措施；用身份鑒別、用戶(hù)身份標(biāo)識(shí)唯一性檢查、用戶(hù)身份鑒別信息復(fù)雜度檢查以及登錄失敗處理功能，并根據(jù)安全策略配置相關(guān)參數(shù)；（6）訪(fǎng)問(wèn)控制，依據(jù)安全策略控制用戶(hù)對(duì)文件、數(shù)據(jù)庫(kù)表等客體的訪(fǎng)問(wèn)。13.2可視化處理13.2.1坐標(biāo)與投影線(xiàn)性工程的要素集空間跨度之大，不同階段采用的坐標(biāo)系統(tǒng)種類(lèi)繁多，但在三維可視化的數(shù)據(jù)處理工作中，最終均需要轉(zhuǎn)換到地理坐標(biāo)下統(tǒng)一展示。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換是一個(gè)GIS系統(tǒng)必不可少的功能；同時(shí)，由于施工期間對(duì)坐標(biāo)概念的淡化，多數(shù)情況下以工點(diǎn)、里程冠號(hào)、里程及偏距的形式來(lái)描述某個(gè)點(diǎn)的空間位置，所以實(shí)現(xiàn)里程信息與地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換接口亦十分重要。（1）坐標(biāo)要素：（2）坐標(biāo)系要素（轉(zhuǎn)換的必要參數(shù)）：（3）實(shí)現(xiàn)上述不同坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換；（4）投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)地理坐標(biāo)，如勘察期間的地質(zhì)圖，鉆孔柱狀圖等數(shù)據(jù)的坐標(biāo)，通常為投影坐標(biāo)，可通過(guò)源坐標(biāo)系及目標(biāo)坐標(biāo)系的參數(shù)按照EPSG標(biāo)準(zhǔn)格式表達(dá)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)源坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)到目標(biāo)坐標(biāo)自動(dòng)化轉(zhuǎn)換；（5）里程坐標(biāo)轉(zhuǎn)投影坐標(biāo)：里程坐標(biāo)系的線(xiàn)位參數(shù)可以描述了不同工點(diǎn)下任意里程的空間位置信息，同時(shí)這些空間信息對(duì)應(yīng)某種投影參數(shù)，因此，根據(jù)該關(guān)聯(lián)關(guān)系可編程實(shí)現(xiàn)先將里程信息轉(zhuǎn)為投影坐標(biāo)。13.2.2非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式（1）對(duì)于一些非結(jié)構(gòu)化的文件，例如word，pdf，照片等，通過(guò)賦予空間信息，將文件與空間位置綁定，可實(shí)現(xiàn)與空間展示關(guān)聯(lián)的文件查詢(xún)及在線(xiàn)瀏覽；（2）處理后數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：文件關(guān)聯(lián)的空間信息及文件的url。如某隧道工點(diǎn)說(shuō)明書(shū)，可表達(dá)為：{"Geometry":"隧道以100米為緩沖半徑得到的多邊形區(qū)域"，"data":文件URL}。13.3可視化展示13.3.1實(shí)現(xiàn)路徑（1）收集模型數(shù)據(jù)，包括不限于掌子面模型、傾斜攝影模型、矢量數(shù)據(jù)、地質(zhì)模型；（2）開(kāi)展各類(lèi)數(shù)據(jù)的處理工作，完成可視化前的數(shù)據(jù)預(yù)處理工作，形成可視化需求的模型數(shù)據(jù)成果；（3）數(shù)據(jù)預(yù)處理完成后，在平臺(tái)上傳模型數(shù)據(jù)，配置模型相關(guān)參數(shù)信息，進(jìn)行模型數(shù)據(jù)的發(fā)布。（4）平臺(tái)依據(jù)模型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址對(duì)模型進(jìn)行可視化渲染展示。13.3.2渲染方法（1）點(diǎn)、線(xiàn)、面的矢量數(shù)據(jù)，可以通過(guò)GeoJson的文本格式直接在平臺(tái)中導(dǎo)入進(jìn)行可視化展示；（2）地質(zhì)體結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)，獲取模型數(shù)據(jù)，使用模型數(shù)據(jù)處理工具，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)解譯、數(shù)據(jù)預(yù)處理成平臺(tái)支持的三維模型GLB的文件格式，滿(mǎn)足地質(zhì)體結(jié)構(gòu)模型可視化渲染的格式需求；（3）掌子面模型通過(guò)數(shù)據(jù)采集，建立掌子面的OBJ模型，獲取掌子面所在的里程位置參數(shù)，通過(guò)接口獲取到投影坐標(biāo)值和投影參數(shù)，導(dǎo)入進(jìn)平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布，滿(mǎn)足掌子面三維場(chǎng)景可視化需求；（4）傾斜攝影模型形成的OSGB的文件格式，運(yùn)用處理工具把osgb格式轉(zhuǎn)換成平臺(tái)支持的3dtiles的文件格式，實(shí)現(xiàn)在平臺(tái)加載傾斜攝影模型的可視化需求；（5）衛(wèi)星影像模型數(shù)據(jù)一般數(shù)據(jù)格式為T(mén)IF，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理操作，通過(guò)處理工具軟件設(shè)置切片參數(shù)及切片級(jí)別，對(duì)TIF影像進(jìn)行影像切片處理，形成切片的PNG格式文件，在平臺(tái)中配置影像的索引訪(fǎng)問(wèn)方式如{x}/{y}/{z}.png鏈接方式，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行影像切片數(shù)據(jù)的調(diào)用；（6）矢量SHP數(shù)據(jù)，因平臺(tái)只能處理一個(gè)SHP圖層，需要把數(shù)據(jù)文件進(jìn)行歸類(lèi)，確保處理的SHP及相關(guān)的坐標(biāo)系prj文件在同一目錄文件夾下文件類(lèi)型有且僅有一份。通過(guò)調(diào)用GISWeb服務(wù)器的API接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)布，服務(wù)發(fā)布支持WMS、WMTS、WFS的地圖服務(wù)類(lèi)型。附件：附錄A編號(hào)代號(hào)（A.1隧道編錄段編號(hào)、A.2基點(diǎn)編號(hào)、A.3樣品代號(hào)、A.4攝像和照相編號(hào)）附錄B隧道工程基點(diǎn)基線(xiàn)記錄表附錄C掌子面及洞壁掃描影像記錄表附錄D點(diǎn)云模型數(shù)據(jù)記錄表附錄E便攜式巖礦高光譜儀測(cè)試記錄表附錄F便攜式X射線(xiàn)熒光分析儀現(xiàn)場(chǎng)分析記錄表附錄G里氏硬度計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試記錄表附錄H采樣單附錄I人工地質(zhì)編錄原始記錄表附錄J隧道掌子面地質(zhì)素描記錄表附錄A編號(hào)代號(hào)A.1隧道編錄段編號(hào)a)第1個(gè)字母代表隧道名稱(chēng)，取隧道工程名稱(chēng)的第一個(gè)漢字拼音的首字母。當(dāng)不同隧道工程名稱(chēng)存在字母重復(fù)則以里程從小到大為順序，里程小的隧道取第一個(gè)漢字拼音的首字母，里程大的取第二個(gè)漢字拼音的首字母，以此類(lèi)推；b)第二個(gè)字母代表隧道口位置，進(jìn)口方向?yàn)镴，出口段為C；若有明洞，明洞往進(jìn)口方向開(kāi)挖為M，往出口方向開(kāi)挖為N；采用1個(gè)斜井或橫洞開(kāi)挖進(jìn)入隧道主洞，往進(jìn)口方向開(kāi)挖為X，往出口方向開(kāi)挖為V；當(dāng)一條隧道有多個(gè)斜井或明洞開(kāi)挖進(jìn)入隧道主洞的，第2個(gè)字母改為數(shù)字表示，以隧道進(jìn)口到出口為順序，用1、2……表示斜井或明洞的序號(hào)；c)第三個(gè)字母代表編錄的洞壁方位，拱頂為U，底面為D，左壁為L(zhǎng)，右壁為R。示例：康定隧道有2個(gè)斜井，其中1號(hào)斜井向進(jìn)口方向開(kāi)挖，編錄左壁，其編錄編號(hào)為K1L。A.2基點(diǎn)編號(hào)