چکیده

این مقاله نتایج به‌کارگیری روش‌های تقسیم‌بندی ابر نقطه‌ای نیمه خودکار در تونل‌های زیرزمینی در پروژه بازسازی محافظه‌کارانه معبد نظامی در Cima Grappa (ایتالیا) را ارائه می‌کند. منطقه مورد مطالعه که دارای یک توسعه زیرزمینی غالب است که در شبکه ای از تونل ها توزیع شده است، با ریزش سنگ های پراکنده مشخص می شود. در چنین شرایطی، انجام بررسی ها و سایر عملیات فنی، فعالیت های خطرناکی است. با در نظر گرفتن محدودیت‌های ایمنی و تونل‌های غیرقابل نفوذ، نزدیک شدن به منطقه مورد مطالعه با روش بررسی خط اسکن تنها منجر به شناسایی جزئی توده سنگ شد. از این رو، مجموعه داده ژئومکانیکی با استفاده از یک روش تقسیم‌بندی نیمه خودکار به ابرهای نقطه‌ای که از طریق اسکن لیزری زمینی (TLS) به دست آمده‌اند، ادغام شد. رویکرد ترکیبی امکان اجرای از راه دور توصیف دقیق توده سنگ، حتی از راه دور، در مدت زمان کوتاه و با حضور اپراتورهای محدود در محل را فراهم کرد. علاوه بر این، امکان گسترش ارزیابی پایداری و وضعیت حفاظتی تونل‌ها را به مناطق غیرقابل دسترس فراهم کرد.

کلید واژه ها:

اسکن لیزری ؛ مرمت محافظه کارانه، بازسازی هندسی ؛ تقسیم بندی ابرهای نقطه ای

1. مقدمه

پروژه مرمت حرم نظامی Cima Grappa توسط وزارت دفاع ایتالیا در ریاست شورای وزیران ایتالیا ترویج و تامین مالی شده است. این مربوط به یک منطقه کوهستانی در بالای مونت گراپا (همچنین به نام “Cima del Grappa”) در زمینه Prealps ونیزی ( شکل 1 ) است.
زیارتگاه نظامی Cima Grappa بزرگترین استودخانه نظامی ایتالیا در جنگ جهانی اول است. در طول جنگ جهانی اول، بسیاری از سربازان ایتالیایی جان باختند. بیشتر آنها در گورهای دسته جمعی نزدیک به میدان های جنگ دفن شدند. بین سالهای 1920 و 1930، بقایای کشته شدگان کشف و در یک بنای یادبود بزرگ جنگ دفن شد. سیاسی کردن یاد و خاطره کشته شدگان یکی از اهداف اولیه بود. یادبودهای جنگ، طراحی شده توسط معماران نزدیک به رژیم، در نزدیکی خطوط مقدم سابق ساخته شده و تحت حمایت یک کمیسیون ویژه از وزارت جنگ سابق نگهداری می شد [ 1 ].
در ادامه فعالیت‌هایی ارائه شد که بر منطقه ارتباطی زیرزمینی بین پادگان میلان و درمانگاه زیرزمینی سابق تأکید داشت، بر ایمن‌سازی اتاق‌ها و تونل‌های درمانگاه سابق تمرکز داشت. این مناطق در یک توده سنگ آهکی شکسته حفر شده است. فضاها تنگ هستند و مناطق قابل دسترسی تونل هایی هستند که از 1.2 تا 2.2 متر ارتفاع و 0.9 تا 2.4 متر عرض دارند. امتداد کلی منطقه مورد مطالعه 300 متر مربع با طول تونل حدود 100 متر خطی است ( شکل 2).). طی سال های گذشته چندین فروریزش در بهداری زیرزمینی و تونل های دسترسی رخ داده است. به لطف پروژه مرمت، این سایت به یک منطقه توریستی جدید تبدیل خواهد شد. توصیف دقیق ژئومکانیکی منطقه زیرزمینی تیمارستان سابق برای شناسایی و طراحی مداخلات بهینه تثبیت و ترمیم ضروری بوده است [ 2 ، 3 ]. ناپیوستگی ها نقش مهمی در تعیین پایداری توده سنگ ایفا می کنند [ 4 ، 5 ]، و ما نیاز به بررسی بخش های گسترده توده سنگ [ 6 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10 داریم.] برای انجام تحلیل های آماری صحیح. بررسی دستی شکستگی ها و سطوح توده سنگی مسطح یکی از اساسی ترین اما زمان برترین فعالیت هایی است که توسط نقشه برداران انجام می شود.
بررسی کلاسیک ژئومکانیکی [ 11 ] به تنهایی نتایج درستی به همراه نداشت [ 12 ]]. اساساً به این دلیل که سقف تونل‌ها خیلی بلند بود که با ابزار دقیق کلاسیک نمی‌توان به آن رسید. و ثانیاً، زیرا با توجه به پیچیدگی هندسی تونل ها، مقدار داده های به دست آمده از طریق بررسی خط اسکن کلاسیک از اهمیت آماری خوبی برخوردار نخواهد بود. در نهایت، وضعیت محافظه کارانه نسبتاً ضعیف منطقه زیرزمینی و برخی از فضاهای غیرقابل دسترس به تکنسین ها اجازه دسترسی به همه فضاها را نمی داد. علاوه بر این، پروژه مرمت دارای یک هدف محافظه کارانه قوی است و استفاده از روش های بررسی غیر مخرب یک درخواست اجباری است. تکنیک اسکن لیزری برای جمع آوری ابرهای نقطه ای با چگالی بالا برای شناسایی مجموعه های اصلی ناپیوستگی ها استفاده شد [ 13 ، 14 ، 15 ، 16 ،17 ، 18 ، 19 ]. جامعه نقشه برداری ژئومکانیک، شکستگی ها و جهت گیری های سطوح مسطح را از ابرهای نقطه رخنمون سه بعدی از طریق روش های نیمه خودکار و خودکار توسعه یافته در 15 سال گذشته استخراج کرده است.
با استفاده از روش‌های مبتنی بر الگوریتم نمونه تصادفی اجماع (RANSAC) برای تقسیم‌بندی ابرهای نقطه‌ای به زیر مجموعه‌ها [ 20 ، 21 ، 22 ]، استخراج شبکه‌های نامنظم مثلثی از ابر نقطه و گروه‌بندی چند ضلعی‌های همسایه با جهت‌گیری مشابه برای به دست آوردن ویژگی‌های مسطح [ 23 ، 24 ]، و برخی روش‌های دیگر مبتنی بر خوشه‌بندی k-means [ 25]، مکعب نمونه‌برداری متحرک، ویژگی‌های نقطه‌ای، آزمایش همسطحی نقاط همسایه، و تجزیه و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA)، توسعه یافتند و می‌توان آنها را برای جمع‌آوری تنظیمات هندسی توده سنگ به‌جای انجام یک بررسی ژئومکانیک کلاسیک به کار برد. با توجه به موقعیت هندسی باریک و پیچیده منطقه مورد مطالعه، روشی با قابلیت نظارت انتخاب و در مقاله ارائه شده به کار گرفته شد. در نهایت، تجزیه و تحلیل سینماتیک با استفاده از روش 3 بعدی [ 26 ، 27 ، 28 ، 29 ] انجام شد.

2. مواد و روشها

در متناظر با نواحی غیرقابل دسترس و نواحی مستعد سقوط، روش تشخیص خط روبشی کلاسیک ( شکل 3 ) با معیارهای به دست آمده از مجموعه داده‌های اسکن لیزری [ 31 ، 32 ] جایگزین شد . نتایج تجزیه و تحلیل ژئومکانیکی با تجزیه و تحلیل ابرهای نقطه ای به دست آمده توسط اسکنر لیزری ترکیب شد. به طور خاص، استخراج نیمه خودکار داده‌های ساختاری توده سنگ از ابرهای نقطه لیزری با وضوح بالا به تصویب رسید [ 33 ، 34 ، 35 ]. این بخش ابتدا روش کلاسیک خط اسکن ژئومکانیکی را معرفی می کند ( شکل 3) و سپس از روش های تقسیم بندی برای استخراج داده های ساختاری از ابرهای نقطه ای استفاده می کند.

2.1. بررسی خط اسکن ژئومکانیکی دستی کلاسیک

بررسی ژئومکانیکی توده سنگ آهکی سطحی در اتاق‌های درمانگاه انجام شد. این شامل مراحل زیر است، (الف) خصوصیات ژئومکانیکی سنگ دست نخورده، (ب) مشخصه ژئومکانیکی ناپیوستگی ها، و (ج) مشخصات ژئومکانیکی توده سنگ. با صرف نظر از شرح مفصل یک بررسی ژئومکانیکی [ 36 ] فراتر از محدوده مقاله حاضر، پارامترهای ضروری برای توصیف اتصالات، ترک ها و ناپیوستگی ها گزارش شده است. به طور خاص، جهت گیری ترک، تعداد خانواده های ناپیوستگی، فاصله، ماندگاری، باز شدن، زبری، مقاومت سطح، تخریب، پر شدن و فیلتراسیون [ 37 ].

2.2. بررسی ژئومکانیکی از راه دور

استفاده از اسکن لیزری زمینی (TLS) برای تعیین خصوصیات ناپیوستگی توده سنگ [ 38 ، 39 ، 40 ، 41 ] در چندین کار علمی گزارش شده است [ 42 ، 43 ]. الگوریتم DiAna3D برای گسترش ارزیابی ژئومکانیکی توده سنگ به مناطق کمتر در دسترس اعمال می شود. این روش سریعتر از بررسی خط اسکن استاندارد است و می تواند قرار گرفتن اپراتور در معرض خطر ریزش سنگ را به حداقل برساند. به لطف داده‌های اسکن لیزری با وضوح فضایی بالا، می‌توان از ابرهای نقطه‌ای برای ادغام داده‌های بررسی سنتی و به دست آوردن اطلاعات هندسه توده سنگ از راه دور در صورت مقایسه با روش قطب‌نمای مغناطیسی دستی استفاده کرد.
در مورد خاص، یک الگوریتم محاسباتی برای استخراج اطلاعات هندسی دقیق، برای بازسازی و خصوصیات توده سنگ، روی ابرهای نقطه اعمال شد. به طور خاص، از طریق DiAna، طرح های ناپیوستگی به صورت نیمه خودکار شناسایی و جهت گیری های فضایی آنها محاسبه شد.
تجزیه و تحلیل مطابق با مناطق رخنمون اصلی توده سنگ آهک انجام شد و 2761 سطح ناپیوسته استخراج شد. با این حال، سطحی از ناپیوستگی که کاملاً مسطح نیست و ماندگاری بالایی دارد ممکن است به تعداد معینی از “زیر سطح” تکه تکه شود. تعداد ناپیوستگی های استخراج شده بیش از حد برآورد شده است.
تکنیک اسکن لیزری برای تولید ابرهای نقطه‌ای و اندازه‌گیری پارامترهای هندسی به‌عنوان پایداری، فاصله، زبری و جهت‌گیری ناپیوستگی‌ها استفاده شد.

2.3. کمپین کسب

کمپین کسب اسکن لیزری شامل اتاق‌های زیرزمینی درمانگاه پشت پادگان میلان بود. مدل اسکنر لیزری مورد استفاده یک Riegl LMS-Z420i مبتنی بر زمین است ( جدول 1 ).
مجموعه‌ای از اسکن‌های لیزری با وضوح بالا از 13 موقعیت مختلف اسکن از میدان روبروی پادگان میلان تا نقشه‌برداری منطقه بیمارستان زیرزمینی انجام شد. سپس ابرهای نقطه‌ای به‌دست‌آمده با هم‌تراز کردن آن‌ها با ابرهای به‌دست‌آمده از خارج، ارجاع جغرافیایی شدند. اسکن ها عمدتاً با تنظیم ابزار عمودی انجام شد. یک پیکربندی افقی نیز در مکاتبات با ریزش‌های عمده مورد استفاده قرار گرفت تا امکان تصاحب کامل سقف تونل فراهم شود. برای هر موقعیت اسکن، اسکن های قاب بندی با وضوح پایین و اسکن های جزئیات به دست آمد. در مجموع بیش از 40 میلیون نقطه با میانگین تفکیک زاویه ای 0.056 درجه، حداقل فاصله اکتساب 1.5 متر و حداکثر فاصله کسب 20 متر به دست آمد. یک نقطه / سانتی متر 2میانگین چگالی ابر نقطه ای ابرهای نقطه پردازش شده پس از بهینه سازی و یکسان سازی است. قبل از ادامه اسکن لیزری، برخی از اهداف/بازتابنده ها در داخل صحنه قرار گرفتند ( شکل 4 ).
تا 15 بازتابنده استوانه‌ای (هدف بازتاب‌دهنده) با اندازه از پیش تعیین‌شده 50 × 50 میلی‌متر مستقر شدند و هر اکتساب اسکن را انجام دادند. استفاده از بازتابنده‌ها به امکان شناسایی آنها در اسکن‌های مختلف توسط نرم‌افزار اکتسابی و ترکیب آن‌ها در یک ابر نقطه واحد، به حداقل رساندن مشکلات مربوط به مناطق سایه‌دار مرتبط است. به لطف انعکاس بالای بازتابنده، موقعیت آنها با بالاترین وضوح TLS اندازه گیری شد.
دقت ثبت اسکن TLS با استفاده از الگوریتم تنظیم چند ایستگاهی (MSA) بهبود یافته است. این لیزر توسط سازنده لیزر توسعه داده شد و بر اساس تشخیص پلان های همولوگ برای هر اسکن (که در نتیجه نیاز به همپوشانی اسکن بین آنها دارد) و تراز تکراری آنها تا به حداقل رساندن اختلاف موقعیت ( شکل 5 ) ایجاد شد.
مقدار همپوشانی بین 35 تا 60 درصد متغیر بود. علاوه بر این، 60٪ را می توان یک مقدار نسبتاً بالا در نظر گرفت. این نتیجه جزئی مورفولوژی تونل های بسیار مفصلی است که با برجستگی ها، فرورفتگی ها و بی نظمی های سطح توده سنگ مشخص می شود. در واقع، تعداد انبوه مناطق سایه‌دار منجر به هندسه‌های اسکن پیچیده شد و طراحی موقعیت‌های اسکن را به طور موثر به یک کار مشکل‌ساز تبدیل کرد.
مقاطع ابر نقطه درمانگاه برای درک بهتر فضاها و اشکال بیمارستان قبلی در شکل 6 گزارش شده است.

2.4. تقسیم بندی ابرهای نقطه ای برای بررسی ژئومکانیکی از راه دور

همانطور که در بخش بالا ذکر شد، یک روش تقسیم‌بندی نیمه خودکار، DiAna3D، برای استخراج ویژگی‌های هندسی ناپیوستگی‌ها و سطوح نسبی استفاده شد. با پردازش ابرهای نقطه، برخی از پارامترهای توده سنگ [ 44 ، 45 ] عبارتند از اندازه بلوک، تعداد مجموعه ها، پایداری، جهت ( شکل 7 )، فاصله/فرکانس (و RQD مشتق شده)، و زبری وابسته به مقیاس. مشخص.

رویکرد سه بعدی روش تقسیم بندی به زودی گزارش می شود. اولین قدم با هدف شناسایی هواپیماهای اصلی در ابر است. یک مکعب جستجو شامل مجموعه ای از یک زیر مجموعه ابر نقطه است. با استفاده از روش حداقل مربعات، بهترین صفحه برای حجم مکعب جستجو شناسایی می شود. صفحه با معادله کلی توصیف می شود (معادله (1)) کسینوس های انتهایی جهت آن را مشخص می کنند. ل،متر،n:

آایکس+بy+جz+د=0

الگوریتم انحراف معیار نقاط انتخاب شده را برای بهترین صفحه برازش محاسبه می کند. به طور همزمان، اپراتور می تواند یک مقدار آستانه (s t ) را بسته به وضوح ابر نقطه، ناهمواری شیب سنگ، و بعد مکعب جستجو تعیین کند. یک خوشه با نقاط استخراج شده از ابر نقطه زمانی که s < s t تشکیل می شود. تجزیه و تحلیل جعبه را می توان انجام داد. در این حالت، مکعب جستجو در امتداد محورهای جغرافیایی طبق یک الگوی منظم حرکت می‌کند تا کل ابر نقطه را پردازش کند. تجزیه و تحلیل گسسته نیز می تواند پردازش شود. در این حالت، مکعب جستجو در هر نقطه از ابر نقطه در مرکز قرار می گیرد. برای هر خوشه تعیین شده معتبر، جهت گیری صفحه همبسته با استفاده از معادلات (2) و (3) محاسبه می شود:

α=آrجتیآnمترل+س
β=آrجتیآnnل2+متر2

که در آن α و β شیب و شیب/جهت پلان هستند. ل،متر،nکسینوس جهت هواپیما هستند. سیک ثابت است که به ل،متر.

اگرچه این روش تا حرکت با قطب نما و کلینومتر روی صخره فاصله زیادی دارد، اندازه گیری در صفحات ناپیوسته امکان اندازه گیری جهت گیری موضعی صورت را فراهم می کند.
اپراتور می تواند تغییر اندازه مکعب را انتخاب کند و جزئیاتی را که می توان در ابر نقطه مشاهده کرد را برمی گرداند.
فرآیند استخراج صفحات ناپیوستگی شامل 3 مرحله اصلی بود: در مرحله اول، ابرهای نقطه سازمان یافته مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت ( شکل 8 )، به دنبال نقاطی بود که هندسه محلی در اطراف آنها به اندازه کافی مسطح است (انحراف استاندارد نقاط مربوط به صفحه درون یابی). ، زیر یک آستانه تعریف شده توسط کاربر (مناطق آبی در شکل 9 الف؛ با شروع از این نقاط، مرحله 2 شامل یک الگوریتم جوانه زنی پیشرونده بود که اجازه می داد به تدریج تمام نقاط همسایه، همسطح با هسته اولیه اضافه شوند ( شکل 9 ب) و برای تعریف چند ضلعی 3 بعدی خارجی آن ( شکل 9ج، د). آخرین مرحله امکان ترکیب نتایج به‌دست‌آمده از موقعیت‌های اسکن فردی را با حذف افزونگی‌ها در مناطق همپوشانی فراهم می‌کند. برای هر صفحه شناسایی شده، ماندگاری آن با اندازه گیری حداکثر فاصله خطی بین دو نقطه از خوشه نقاط تشکیل دهنده آن محاسبه شد. چند ضلعی های سه بعدی که صفحات ناپیوستگی را با ماندگاری بیشتر از 10 سانتی متر مشخص می کنند. بنابراین، شناسایی شده در شکل 10 a,b نشان داده شده است.
هنگامی که جهت گیری های خوشه مشخص شد ( شکل 11 )، آنها بر روی پیش بینی های استریوگرافی ترسیم می شوند ( شکل 12 ).
به این ترتیب، با تعریف مجموعه ناپیوستگی به عنوان مجموعه ای از ناپیوستگی ها، که جهت گیری آنها به طور کلی یکسان است، مجموعه های ناپیوستگی را می توان به راحتی شناسایی و از ابر نقطه استخراج کرد. یک شناسه مشترک به خوشه های متعلق به همان مجموعه اختصاص داده می شود. این فرآیند نامبرده به صورت دستی هدایت می‌شود تا نظارت اساسی‌تری بر رویه شناسایی مجموعه داشته باشد و یکپارچگی بلادرنگ با داده‌های احتمالی معتبر در میدان را تضمین می‌کند.
منظور ما از خانواده ناپیوستگی ها، مجموعه ای از ناپیوستگی ها با جهت گیری مشابه (موازی های فرعی) است که عموماً از یک نوع هستند و احتمالاً با مکانیسم ژنتیکی یکسانی سرچشمه می گیرند.
چهار خانواده از ناپیوستگی‌های اصلی شناسایی شدند ( شکل 12 )، که جهت‌گیری‌های صفحات مدال مربوطه آنها ( جدول 2 ).

2.5. تجزیه و تحلیل پایداری سینماتیک سه بعدی توده سنگ

پس از انجام خصوصیات ژئومکانیکی سنگ دست نخورده، سیستم ناپیوستگی و توده سنگ، داده های به دست آمده برای انجام یک تحلیل سینماتیکی سه بعدی از توده سنگ استفاده شد [ 46 ]. پایداری بلوک های تشکیل دهنده یک توده سنگ اساساً توسط خواص هندسی و ژئومکانیکی ناپیوستگی ها کنترل می شود. اصطلاح “تحلیل سینماتیک” به تجزیه و تحلیل بلوک های رفتار سنگ در زیر وزن آنها و با مقاومت لغزشی کاملاً جذاب در امتداد سطوح ناپیوستگی اشاره دارد [ 47 ]. تجزیه و تحلیل امکان بررسی مکانیسم های ناپایداری زیر را فراهم می کند ( شکل 13 ): شکست صفحه (PF)، شکست گوه (WF)، سرنگونی بلوک (BT)، واژگونی خمشی (FT) و سقوط آزاد (FF).
تحلیل سینماتیکی پایداری شیب ابزار ارزشمندی برای درک رفتار توده سنگ است. این نشان دهنده یک نقطه اتصال معتبر بین بررسی فنی زمین شناسی و مرحله طراحی است. تجزیه و تحلیل به طور کلی با تأیید گرافیکی شرایط هندسی خاص در برآمدگی نیمکره پایین انجام می شود. برجستگی متساوی الاضلاع معمولاً استفاده می شود زیرا امکان حفظ روابط بین زوایا را فراهم می کند.
مفروضات اساسی برای تحلیل سینماتیکی عبارتند از:
  • توده سنگ با ناپیوستگی های مسطح و بی نهایت پایدار به بلوک ها تقسیم می شود.
  • مقاومت برشی در امتداد صفحات ناپیوستگی صرفاً به دلیل اصطکاک است.
  • سیستم بلوک فقط در معرض نیروی وزنی است.
اصطلاح “تحلیل سینماتیک” به تجزیه و تحلیل تک تک بلوک های رفتار سنگ در زیر وزن آن و با مقاومت لغزشی کاملاً جذاب بر روی سطوح ناپیوسته اشاره دارد.
این نوع تجزیه و تحلیل اعمال شده بر روی دامنه ها ابزار ارزشمندی برای درک رفتار توده سنگ است. آنها امکان ارزیابی سریع تمایل به شکست برای مکانیسم های مختلف شکست در بخش های شیب های تحلیل شده را فراهم می کنند.
تحلیل سینماتیکی مکانیسم‌های شکست مختلف را می‌توان با استفاده از روابط هندسی بین صفحات ناپیوستگی، خطوط تقاطع بین صفحات ناپیوستگی مختلف و صفحه نمای حفاری انجام داد.
اینها را می توان به صورت روابط برداری بین واحدهای برداری که این صفحات را شناسایی می کنند، بیان کرد که در مختصات قطبی با استفاده از آزیموت بیان می شوند. ∝و شیب در افقی β.
به طور خاص، صفحات ناپیوستگی توسط ورسورهای خطوط حداکثر شیب شناسایی می شوند. پ≡ αپ;βپ، یا عادی آنها n≡αn;βnیا قطب ها؛
خطوط تقاطع بین جفت پلان ها توسط versors مشخص می شوند من≡ αمن;βمن.
در حالی که خط حفاری با وورسور خط حداکثر شیب مشخص می شود f≡ αf;βf.
طبق قرارداد، تمام واحدهای verss با حداکثر در نیمه فضای پایین صفحه افقی در نظر گرفته می شوند.
یک رویکرد کمی را می توان با تعریف یک شاخص خطر سینماتیکی برای هر مکانیزم سینماتیک دنبال کرد، که بیانگر احتمال نسبی است که ممکن است یک مکانیسم معین بر اساس شرایط ساختاری و ژئومکانیکی توده سنگ رخ دهد. چنین شاخص هایی را می توان با شمارش مقادیر زیر محاسبه کرد:
  • Npf = تعداد قطب های ناپیوستگی هایی که شرایط لغزش مسطح را برآورده می کنند.
  • I wf = تعداد تقاطع های ناپیوستگی هایی که شرایط لغزش گوه ها را برآورده می کند.
  • N bt = تعداد قطب های ناپیوستگی هایی که شرایط واژگونی مستقیم را برآورده می کنند.
  • I bt = تعداد خطوط تقاطع که شرایط واژگونی مستقیم را برآورده می کند.
  • N ft = تعداد قطب های ناپیوستگی هایی که شرایط واژگونی خمشی را برآورده می کنند.
با نشان دادن N تعداد کل ناپیوستگی های نمونه برداری شده در حوزه و با I = 0.5 (N2-N)، تعداد تمام تقاطع های ممکن، می توان شاخص های سینماتیک خطر گزارش شده در جدول 3 را محاسبه کرد .

2.6. استخراج مش های دقیق

ابر نقطه کلی، به دست آمده با ترکیب اطلاعات به دست آمده از هر موقعیت اسکن، مثلثی شد، و یک سطح پیوسته از داده های گسسته با چگالی نقطه بالا به دست آمد.
مدل سه بعدی حاصل در شکل 14 نشان داده شده است .
همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است، از مش جزئیات به دست آمده با استفاده از روش بازسازی سطح پواسون [ 49 ]، سپس امکان استخراج خطوط کانتور با فاصله 10 سانتی متری وجود داشت .

3. نتایج

به لطف کمپین های بررسی انجام شده، مقدار قابل توجهی از داده های سه بعدی فضاهای زیرزمینی به دست آمد. مجموعه‌ای از جزئیات پردازش شد و از ابرهای نقطه‌ای با وضوح بالا که توسط اسکن لیزری به دست آمده بودند، استفاده شد.
هدف کارها به صراحت:
(آ)
استخراج یک مدل دیجیتال سه بعدی از توده سنگ آهک.
(ب)
ادغام بررسی سنتی ژئومکانیکی با شناسایی ناپیوستگی های اصلی مؤثر بر توده سنگ و تقسیم آنها به خانواده ها.
(ج)
ارائه بازسازی هندسی دقیق رویدادهای فروپاشی رخ داده؛
(د)
شناسایی مکانیسم‌های شکست اصلی توده سنگ در تطابق تونل‌ها و فضاهای زیرزمینی (تحلیل سینماتیک).
ابرهای نقطه‌ای با وضوح بالا به‌دست‌آمده با اسکنر لیزری نیز برای بازسازی موقعیت و حجم پدیده‌های اصلی فروپاشی که در طول سال‌ها بر اتاق‌های زیرزمینی تحت بررسی تأثیر گذاشته‌اند، استفاده شد. به طور خاص، شش رویداد اصلی شناسایی شد که محل وقوع آنها در شکل 16 نشان داده شده است .
حجم های مربوطه با استفاده از داده های اسکنر لیزری برای هر فروپاشی، با در نظر گرفتن سوله های جداشدگی و انباشتگی محاسبه شد ( شکل 17 ).
به طور خاص، فروریختن 1 (0.4 مترمکعب ) ، فروپاشی 2 (1.2 مترمکعب ) ، فروریختن 3 (1.7 مترمکعب ) ، فروریختن 4 (6.0 مترمکعب ) ، فروپاشی 5 (1.5 مترمکعب ) ، فروپاشی 6 (7.0 مترمکعب ) .
شکل 18 نتایج پردازش گرافیکی مربوط به تحلیل سینماتیک کمی مطالعه توده سنگ را نشان می دهد، همانطور که در بخش 2.3 توضیح داده شده است. محتمل‌ترین مکانیسم‌های خرابی، شکست گوه‌ای و به تبع آن، لغزش مسطح با رعایت شکل‌های فوق می‌باشد. حداکثر مقادیر شاخص های خطر برای مکانیسم های فردی به 35٪ می رسد. این داده‌ها نشان می‌دهند که تمایل زیادی به بی‌ثباتی تونل‌های مورد بررسی وجود دارد و به ما امکان می‌دهد شناسایی کنیم که کدام بخش‌های توده سنگ به احتمال زیاد پدیده‌های بی‌ثباتی سینماتیکی را ایجاد می‌کنند.

4. بحث و گفتگو

با استفاده از تقسیم‌بندی ابرهای نقطه‌ای، جهت‌گیری از راه دور صفحات اندازه‌گیری شد. جهت‌گیری طرح‌های مودال خانواده‌های مشترک شناسایی شد (BG: 13°/245°، JN1: 76°/069°، JN2: 76°/001°، JN3: 75°/125°) و یک طرح استریوگرافی همانطور که در ارائه شده است پر شد. شکل 12 .
از مقایسه بین پیش بینی های استریوگرافی ( شکل 14 و جدول 2 )، یک تطابق خوب بین خانواده های مشترک اندازه گیری شده با بررسی خط اسکن و آنهایی که با استفاده از روش نیمه خودکار استخراج شده اند قابل توجه است. اختلاف در محدوده 10 درصد برای مناطق مورد مطالعه باقی می ماند. علاوه بر این، مطابق شکل 16 ، مطابقت خوبی بین فروپاشی اصلی و خانواده مشترک اصلی مشهود است .
تعریف مقدار اندازه از پیش تعیین شده به مکعب جستجوی الگوریتم DiAna3D برای انجام کارآمد استخراج خانواده نیمه خودکار در مقیاسی متفاوت و با جزئیات دلخواه متفاوت می تواند راه حل جایگزینی برای پیاده سازی باشد.
کاربردهای سنجش از دور بسیاری برای پشتیبانی از پروژه های مرمت سایت های میراث فرهنگی، از جمله اسکن لیزری و فتوگرامتری [ 50 ، 51 ، 52 ، 53 ، 54 ، 55 ] وجود دارد. انجام مقادیر قابل توجهی از اندازه گیری ها، از جمله مناطق غیر قابل دسترس با تلاش کمتر نسبت به اندازه گیری های دستی، یکی از مزیت های اصلی است. این اجازه می دهد تا زمان لازم برای انجام نظرسنجی را به شدت کاهش دهد و دید گسترده تر و دقیق تری از زمینه را امکان پذیر می کند. علاوه بر این، کاهش زمان قرار گرفتن اپراتورها در مناطق مستعد خطر و توانایی به دست آوردن داده‌های ارزشمند از فضاهای غیرقابل دسترس، فهرست مزایا را تکمیل می‌کند.
با این حال، برای بررسی کل منطقه، گروهی متشکل از 3 اپراتور بیش از سه روز وقت گذاشتند. با توجه به گسترش نسبتاً کوچک، به نظر می رسد زمان طولانی صرف شده از مورفولوژی سطح بسیار پیچیده و فضاهای تنگ ناشی شده است. اگرچه TLS ایستا یک تکنیک مناسب برای این نوع محیط است، یک سیستم عامل سیار و احتمالاً از راه دور، به عنوان مثال، یک TLS نصب شده بر روی یک پلت فرم روباتیک، در زمان کمتری همین کار را انجام می داد. بررسی نتایج به‌دست‌آمده با به‌کارگیری روش‌های تقسیم‌بندی دیگر [ 56 ] در مجموعه داده‌های ابر نقطه‌ای می‌تواند بیشتر برای مقایسه عملکردهای مختلف و شناسایی مناسب‌ترین روش مورد تحقیق قرار گیرد.

5. نتیجه گیری ها

یک بررسی اسکن لیزری به طور موثر برای انجام خصوصیات توده سنگی از راه دور در زمینه ارائه شده، یک پروژه بازسازی محافظه کارانه برای یک منطقه زیرزمینی میراث فرهنگی با ارزش، مورد استفاده قرار گرفت.
با توجه به اینکه منطقه مورد مطالعه دارای بخش‌های غیرقابل دسترس است، دو نوع بررسی ژئومکانیکی دستی سنتی و بررسی ژئومکانیکی از راه دور انجام شد.
خانواده های مشترک اصلی با استفاده از الگوریتم طبقه بندی نیمه خودکار DiAna3D استخراج شدند. مجموعه داده ای از کل اتصالات منطقه مورد بررسی با ادغام نتایج حاصل از بررسی سنتی ژئومکانیکی و طبقه بندی نیمه خودکار تعریف شد.
ابرهای نقطه‌ای با وضوح بالا استخراج ناپیوستگی‌هایی را که در توده سنگی نفوذ کرده و آن را به بلوک‌های کوچک تقسیم می‌کنند، ممکن کرده‌اند. این فرآیند، ترکیب نتایج بررسی‌های ژئومکانیکی سنتی، به ما این امکان را می‌دهد که توده سنگ را از دیدگاه کمی مشخص کنیم.
اثربخشی بررسی سنتی ژئومکانیکی (بررسی خط اسکن) حداقل است زیرا منطقه مورد بررسی غیرقابل دسترس یا غیرقابل دسترس است. همانطور که در مورد پیشنهادی، بسیار مفصل و به شدت شکسته است.
انجام یک بررسی ژئومکانیکی از راه دور مجاز به انجام توصیف توده سنگ ژئومکانیکی با کیفیت بالا در مقایسه با روش سنتی و حفظ فعالیت های بررسی در سطح قابل قبولی از قرار گرفتن در معرض خطر بود.
مقایسه نتایج حاصل از بررسی‌های خط اسکن سنتی و از راه دور، از نظر جهت‌گیری مشترک خانواده، به قابلیت اطمینان خوب روش از راه دور، حتی در محیط‌های باریک و غیر متعارف به عنوان تونل‌های زیرزمینی نسبتاً کوچک، اشاره می‌کند.

منابع

  1. مالون، اچ. استخرهای ایتالیای فاشیست در جنگ جهانی اول: اشیا یا نمادها؟ RIHA J. 2017 , 0166. موجود آنلاین: https://www.riha-journal.org/articles/2017/0150-0176-special-issue-war-graves/0166-malone (در 10 فوریه 2020 قابل دسترسی است).
  2. بارتون، NR; لین، ر. Lunde, J. طبقه بندی مهندسی توده های سنگی برای طراحی پشتیبانی تونل. راک مکانیک. 1974 ، 6 ، 189-239. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  3. Bieniawski، ZT مهندسی طبقه بندی توده سنگ ; جان وایلی و پسران: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1989; 251p. [ Google Scholar ]
  4. جابویدوف، م. متزگر، آر. اوپیکوفر، تی. کوتور، آر. درون، M.-H. لوکات، جی. Turmel, D. تکنیک های بینش جدید برای تجزیه و تحلیل نقش برجسته سنگ-شیب با استفاده از نقاط ابری DEM و 3Dimaging: COLTOP-3D. در مجموعه مقالات اولین سمپوزیوم مکانیک سنگ کانادا-ایالات متحده، انجمن مکانیک سنگ آمریکا (ARMA)، ونکوور، BC، کانادا، 27 تا 31 مه 2007. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  5. لی، ایکس. چن، ز. چن، جی. زو، اچ. توصیف خودکار ناپیوستگی توده سنگ با استفاده از ابرهای نقطه سه بعدی. مهندس جئول 2019 ، 259 ، 105131. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. ریکلمه، ا. توماس، آر. کانو، م. کشیش، جی ال. Abellán، A. نقشه برداری خودکار تداوم ناپیوستگی روی توده سنگ با استفاده از ابرهای نقطه سه بعدی. راک مکانیک. مهندس راک 2018 ، 51 ، 3005-3028. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. بولکاس، دی. وازایوس، آی. پیدو، ا. Vlachopoulos، N. تشخیص آثار ناپیوستگی سنگ با استفاده از داده های زمینی LiDAR و تبدیل فضای فرکانس. ژئوتک. جئول مهندس 2018 ، 36 ، 1745-1765. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  8. فنگ، Q. Röshoff, K. بررسی تکنیک های اسکن لیزری سه بعدی برای کاربرد در مکانیک سنگ و مهندسی سنگ. در روش های پیشنهادی ISRM برای مشخصه، آزمایش و نظارت سنگ: 2007-2014 ; Springer: Cham, Switzerland, 2015; ص 265-293. [ Google Scholar ]
  9. گیگلی، جی. Casagli، N. استخراج نیمه خودکار داده های ساختاری توده سنگ از ابرهای نقطه LIDAR با وضوح بالا. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی 2011 ، 48 ، 187-198. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. گومز، RK; De Oliveira، LPL; گونزاگا، ال. توگنولی، FMW; ورونز، MR; De Souza، MK الگوریتمی برای تشخیص و تخمین جهت گیری خودکار ساختارهای مسطح در رخنمون های اسکن شده با LiDAR. محاسبه کنید. Geosci. 2016 ، 90 ، 170-178. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. ادماسو، ی. Shakoor, A. توصیه‌های طراحی شیب برش برای واحدهای سنگ‌های رسوبی زیر افقی در اوهایو، ایالات متحده. ژئوتک. جئول مهندس 2013 ، 31 ، 1207-1219. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. باتولوار، آر. زارع نقدهی، م. امامی، ا. ستاروند، ج. بررسی پیشرفته‌ترین بررسی استخراج خودکار ویژگی‌های ناپیوستگی توده سنگ با استفاده از مدل‌های سطح سه‌بعدی. جی. راک مکانیک. ژئوتک. مهندس 2021 ، 1674-7755. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. گوا، جی. وو، ال. ژانگ، ام. لیو، اس. Sun, X. به سمت استخراج ردپای ناپیوستگی خودکار از ابر نقطه توده سنگ بدون مثلث. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی 2018 ، 112 ، 226-237. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. هنک، ا. Laux, D. اسکن لیزری زمینی و خصوصیات شبکه شکست – چشم انداز برای تجزیه و تحلیل (نیمه) خودکار داده های ابر نقطه ای از رخنمون ها. Z. Dt. Ges. Geowiss. جر. جی. جئول. 2015 ، 166 ، 99-118. [ Google Scholar ]
  15. هو، ال. شیائو، جی. وانگ، ی. رویکرد تشخیص هواپیما کارآمد و خودکار برای ابرهای نقطه توده سنگ سه بعدی. چندتایی. ابزارهای کاربردی 2019 ، 79 ، 839–864. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. کنگ، دی. وو، اف. Saroglou, C. شناسایی خودکار و مشخصه یابی ناپیوستگی ها در توده های سنگی از ابرهای نقطه سه بعدی. مهندس جئول 2020 , 265 , 105442. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  17. ژانگ، پی. لی، جی. یانگ، ایکس. Zhu, H. استخراج نیمه خودکار ناپیوستگی های سنگ از ابرهای نقطه ای با استفاده از الگوریتم خوشه بندی ISODATA و انحراف از ارتفاع متوسط. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی 2018 ، 110 ، 76-87. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  18. Riquelme، AJ; آبلان، ا. توماس، آر. Jaboyedoff، M. رویکردی جدید برای تشخیص اتصالات توده سنگ نیمه خودکار از ابرهای نقطه سه بعدی. محاسبه کنید. Geosci. 2014 ، 68 ، 38-52. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  19. کائو، تی. شیائو، آ. وو، ال. Mao, L. تشخیص خودکار شکستگی بر اساس داده‌های اسکن لیزری زمینی: یک روش جدید و مطالعه موردی. محاسبه کنید. Geosci. 2017 ، 106 ، 209-216. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  20. رونسلا، آر. Forlani, G. استخراج تکه های مسطح از ابرهای نقطه ای برای بازیابی جهت شیب و شیب ناپیوستگی سنگ. در مجموعه مقالات کارگاه ISPRS WG III/3, III/4, V/3 “Scanning Laser 2005″، Enschede، هلند، 12-14 سپتامبر 2005. صص 162-167. [ Google Scholar ]
  21. وویات، آی. رونسلا، آر. فورلانی، جی. تکنیک‌های پیشرفته Ferrero، AM برای بررسی‌های جغرافیایی ساختاری در مدل‌سازی توده‌های سنگی شکسته: کاربرد در دو سایت آلپ. در مجموعه مقالات صخره های طلایی 2006، چهل و یکمین سمپوزیوم ایالات متحده در مکانیک سنگ (USRMS)، انجمن مکانیک سنگ آمریکا، گلدن، CO، ایالات متحده آمریکا، 17 تا 21 ژوئن 2006. [ Google Scholar ]
  22. Ferrero، AM; فورلانی، جی. رونسلا، آر. روش‌های بررسی ژئوساختاری پیشرفته Voyat، HI برای تعیین خصوصیات توده سنگ. سنگ. مکانیک. سنگ. مهندس 2009 ، 42 ، 631-665. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  23. لاتو، م. Diederichs، MS; هاچینسون، دی جی؛ Harrap, R. بهینه‌سازی اسکن و پردازش LiDAR برای ارزیابی ساختاری خودکار ناپیوستگی‌ها در توده‌های سنگ. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی 2009 ، 46 ، 194-199. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  24. اسلوب، اس. هک، اسکن لیزری سه بعدی زمینی به عنوان یک روش جدید اندازه گیری و نظارت میدانی. در زمین شناسی مهندسی برای برنامه ریزی زیرساخت در اروپا. نکات سخنرانی در علوم زمین ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2004; صص 179-189. [ Google Scholar ]
  25. گارسیا-سلس، دی. فالایون، او. آربوئس، پی. گراتاکوس، او. توانی، س. Muñoz، JA با نظارت بر شناسایی و بازسازی سطوح زمین‌شناسی نزدیک به مسطح از اسکن لیزری زمینی. محاسبه کنید. Geosci. 2011 ، 37 ، 1584-1594. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  26. گیگلی، جی. Casagli، N. استخراج داده های ساختاری توده سنگ از محصولات اسکن لیزری با وضوح بالا. در علم و عمل زمین لغزش: تحلیل و مدلسازی فضایی ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2013; صص 89-94. [ Google Scholar ]
  27. ون کناپن، بی. Slob، S. شناسایی و توصیف مجموعه های ناپیوستگی توده سنگ با استفاده از اسکن لیزری سه بعدی. Procedia Eng. 2006 ، 191 ، 838-845. [ Google Scholar ]
  28. ویدنر، ال. والتون، جی. کرومر، آر. روش‌های طبقه‌بندی برای ابرهای نقطه‌ای در پایش شیب سنگ: رویکرد یادگیری ماشین جدید و تحلیل مقایسه‌ای. مهندس جئول 2019 ، 263 ، 105326. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  29. هوک، ای. Bray, JW Rock Slope Engineering , 3rd ed.; موسسه معدن و متالورژی: لندن، انگلستان، 1981; صص 341-351. [ Google Scholar ]
  30. Priest، تجزیه و تحلیل ناپیوستگی SD برای مهندسی سنگ . چپمن و هال: لندن، بریتانیا، 1993. [ Google Scholar ]
  31. اولاریو، MI; فرگوسن، جی اف. آیکن، CLV; Xu, X. خصوصیات شکستگی رخنمون با استفاده از اسکنرهای لیزری زمینی: ماسه سنگ جک فورک آب عمیق در معدن سنگ بزرگ. Ark. Geosphere 2008 , 4 , 247-259. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. آبلان، ا. ویلاپلانا، جی.ام. مارتینز، جی. کاربرد یک اسکنر لیزری زمینی دوربرد برای مطالعه دقیق ریزش سنگ در Vall de Núria (پیرنه شرقی، اسپانیا). مهندس جئول 2006 ، 88 ، 136-148. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  33. گارسیا کورتس، اس. Galán، CO. آرگوئل فراگا، آر. Díaz، AM تشخیص خودکار ناپیوستگی ها از ابرهای نقطه سه بعدی برای تجزیه و تحلیل پایداری توده های سنگی درزدار. در مجموعه مقالات هجدهمین کنفرانس بین المللی سیستم های مجازی و چند رسانه ای، VSMM 2012 سیستم های مجازی در جامعه اطلاعاتی، میلان، ایتالیا، 2 تا 5 سپتامبر 2012. صص 595-598. [ Google Scholar ]
  34. Ge، Y. تانگ، اچ. شیا، دی. وانگ، ال. ژائو، بی. تی وی، جی دبلیو. چن، اچ. ژو، تی. اندازه‌گیری‌های خودکار ویژگی‌های هندسی ناپیوستگی از یک ابر نقطه سه بعدی بر اساس الگوریتم رشد منطقه اصلاح‌شده. مهندس جئول 2018 ، 242 ، 44-54. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. لای، پ. سامسون، سی. Bose، P. زبری سطح سطوح سنگ از طریق انحنای مش های مثلثی. محاسبه کنید. Geosci. 2014 ، 70 ، 229-237. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  36. کشیش، SD; هادسون، JA برآورد فاصله ناپیوستگی و طول ردیابی با استفاده از پیمایش‌های خط اسکن. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی ژئومک. Abstr. 1981 ، 18 ، 183-197. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  37. کمیسیون استانداردسازی آزمایشگاه و آزمایش میدانی (ISRM). روش‌های پیشنهادی برای توصیف کمی ناپیوستگی‌ها در توده‌های سنگی. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی ژئومک. شکم 1978 ، 15 ، 319-368. [ Google Scholar ]
  38. اسلوب، اس. ون کناپن، بی. هک، آر. ترنر، ک. Kemeny، J. روش برای تجزیه و تحلیل ناپیوستگی خودکار شیب سنگ با اسکن لیزری سه بعدی. ترانسپ Res. ضبط 2005 ، 1913 ، 187-194. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  39. ماه، ج. سامسون، سی. McKinnon، تصویربرداری لیزری سه بعدی SD برای تجزیه و تحلیل جهت گیری مفاصل. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی 2011 ، 48 ، 932-941. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  40. رید، TR; هریسون، JP یک روش نیمه خودکار برای تشخیص رد ناپیوستگی در تصاویر دیجیتالی از قرار گرفتن در معرض توده سنگ. بین المللی جی. راک مکانیک. حداقل علمی 2000 ، 37 ، 1073-1089. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  41. Thiel، KH; Wehr، A. قابلیت های عملکرد اسکنرهای لیزری – یک بررسی کلی و تجزیه و تحلیل اصل اندازه گیری. بین المللی قوس. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی 2004 ، 36 ، 14-18. [ Google Scholar ]
  42. Vöge، M. لاتو، ام جی; Diederichs، MS نگاشت ناپیوستگی توده سنگ خودکار از داده های سطح سه بعدی. مهندس جئول 2013 ، 164 ، 155-162. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. ماورولی، ا. کرومیناس، جی. Jaboyedoff، M. توزیع اندازه برای توده‌های سنگی بالقوه ناپایدار و بلوک‌های سنگی درجا با استفاده از مدل‌های ارتفاعی دیجیتال تولید شده توسط LIDAR. راک مکانیک. مهندس راک 2015 ، 48 ، 1589-1604. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  44. باتولوار، آر. امامی، ا. زارع نقدهی، م. ستاروند، ج. استخراج خودکار جهت گیری درزه در توده سنگ با استفاده از PointNet و DBSCAN. در مجموعه مقالات سمپوزیوم بین المللی محاسبات بصری، سن دیگو، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، 5 تا 7 اکتبر 2020؛ Springer: Cham، سوئیس، 2020؛ صص 1-10. [ Google Scholar ]
  45. کاساگلی، ن. Pini، G. Analisi cinematica della stabilità in versanti naturali e fronti di scavo in roccia. جئول Appl. ایدروژئول. 1993 ، 28 ، 223-232. [ Google Scholar ]
  46. استورزنگر، م. در عوض، D. کمی کردن جهت گیری ناپیوستگی و تداوم در دامنه های سنگی کوهستانی و لغزش های بزرگ با استفاده از تکنیک های سنجش از دور زمینی. نات. سیستم خطرات زمین. علمی 2009 ، 9 ، 267-287. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  47. گودمن، RE; بری، JW سرنگونی دامنه های سنگی. Proc. مشخصات Conf. مهندس راک پیدا شد. دامنه ها. 1976 ، 2 ، 201-234. [ Google Scholar ]
  48. فرینا، پ. بردی، ف. لومباردی، ال. Gigli، G. ترکیب داده‌های ساختاری با داده‌های نظارت در معادن روباز برای تفسیر مکانیسم شکست و کالیبره کردن آلارم‌های راداری. در مجموعه مقالات سمپوزیوم بین المللی 2020 در مورد پایداری شیب در معدن روباز و مهندسی عمران ؛ Dight, P., Ed. مرکز استرالیا برای ژئومکانیک: پرت، استرالیا، 2020. صص 523-534. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  49. کژدان، م. بولیتو، ام. هوپ، اچ. پواسون بازسازی سطح. در مجموعه مقالات چهارمین سمپوزیوم یوروگرافیک در مورد پردازش هندسه، گوسلار، آلمان، 26-28 ژوئن 2006; صص 61-70. [ Google Scholar ]
  50. کاستگنتی، سی. برتاچینی، ای. کاپرا، ا. Dubbini، A. اسکن لیزری زمینی برای حفظ میراث فرهنگی: تجزیه و تحلیل ناهنجاری های هندسی برای سازه های باستانی. در مجموعه مقالات هفته کاری FIG 2012—دانش برای مدیریت قلمرو، حفاظت از محیط زیست، ارزیابی میراث فرهنگی، رم، ایتالیا، 6 تا 10 مه 2012. [ Google Scholar ]
  51. چیاس، پی. آباد، ت. اچوریا، ای. دی میگل، ام. Llorente، P. نقشه برداری زیرزمینی: طاق های سرداب قرن شانزدهمی در Gallería de Convalecienties، صومعه San Lorenzo del Ecorial. در مجموعه مقالات آرشیو بین المللی فتوگرامتری، سنجش از دور و علوم اطلاعات فضایی، نافپلیو، یونان، 1 تا 3 مارس 2017. جلد XLII2/W3، صص 179–186. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  52. گرسن مایر، پ. آلبی، ای. لندز، تی. کوهل، م. گیلین، اس. هولو، جی اف. عسلی، پ. Smigiel، E. رویکرد ثبت مکان‌های میراث بر اساس ادغام ابرهای نقطه‌ای از فتوگرامتری با وضوح بالا و اسکن لیزری زمینی. بین المللی قوس. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی 2012 ، XXXIXB5 ، 553–558. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  53. اولسن، ام. کوستر، ام. چانگ، بی. هاچینسون، تی. ارزیابی آسیب ساختاری مبتنی بر اسکن لیزری زمینی. جی. کامپیوتر. مدنی مهندس 2010 ، 24 ، 264-272. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  54. عسلی، پ. گرسن مایر، پ. ویلمین، تی. پولت، ن. Viguier، F. بررسی و مدل‌سازی ناپیوستگی‌های سنگ با اسکن لیزری زمینی و فتوگرامتری: رویکردهای نیمه خودکار برای بازرسی رخنمون خطی. جی. ساختار. جئول 2014 ، 66 ، 102-114. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  55. گیگلی، جی. موگنای، اف. لئونی، ال. Casagli, N. ارتباط مختصر “تجزیه و تحلیل تغییر شکل ها در مناطق شهری تاریخی با استفاده از اسکن لیزری زمینی”. نات. سیستم خطرات زمین. علمی 2014 ، 9 ، 1759-1761. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  56. شین، دبلیو. لجون، ز. Xiaohua، S. یوپنگ، آر. یی، Q. یک رویکرد در حال رشد منطقه برای استخراج خودکار شکستگی رخنمون از یک ابر نقطه سه بعدی. محاسبه کنید. Geosci. 2017 ، 99 ، 100-106. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
Ijgi 10 00276 g001 550
شکل 1. نقشه زیارتگاه نظامی Cima Grappa. شبکه تونل های بیمارستانی و زیرزمینی سابق.
Ijgi 10 00276 g002 550
شکل 2. نمای ( الف ) فروریختن طاق در داخل تونل. ( ب ) رخنمون سنگ آهک. ( ج ) طاق محافظت شده توسط آستر فلزی. ( د ) رخنمون سنگ آهک + پوشش بتنی.
Ijgi 10 00276 g003 550
شکل 3. بررسی ژئومکانیکی با روش اسکن خط (S4).
Ijgi 10 00276 g004 550
شکل 4. اسکنر لیزری که مطابق با یک فروپاشی طاق کار می کند.
Ijgi 10 00276 g005 550
شکل 5. نمای بالای درمانگاه از ابر نقطه سه بعدی. S از 1 تا 4 موقعیت های اسکن هستند.
Ijgi 10 00276 g006 550
شکل 6. نمای بالای ابر نقطه درمانگاه ( A ) و مقاطع ( B – D ). ابعاد بر حسب متر بیان می شود.
Ijgi 10 00276 g007 550
شکل 7. دشت های شناسایی شده روی ابر نقطه رخنمون.
Ijgi 10 00276 g008 550
شکل 8. ابر نقطه ای از موقعیت اسکن شماره به دست آمده است. 4 برای جستجوی طرح های ناپیوستگی استفاده می شود.
Ijgi 10 00276 g009 550
شکل 9. استخراج صفحات ناپیوستگی از ابر نقطه ای TLS. ( الف ) مرحله 1: شناسایی بخش های مسطح (مناطق آبی) و جوانه زنی ناپیوستگی ها در یک ابر نقطه سازمان یافته. ( ب ) مرحله 2: جوانه زنی پیشرونده با افزودن نقاط همسطح با هسته اولیه. ( ج ، د ) تعریف چند ضلعی های سه بعدی که صفحات ناپیوستگی شناسایی شده را محدود می کنند.
Ijgi 10 00276 g010 550
شکل 10. استخراج صفحات ناپیوستگی: مرحله 3. ( الف ) اتحاد چند ضلعی های استخراج شده برای موقعیت های مختلف اسکن و حذف افزونگی ها. ( ب ) اتحاد چند ضلعی های استخراج شده برای موقعیت های مختلف اسکن و حذف افزونگی ها. چند ضلعی ها بر روی مدل سه بعدی رنگی با توجه به جهت غوطه وری محلی نمایش داده می شوند.
Ijgi 10 00276 g011 550
شکل 11. نمایش سه بعدی طرح های ناپیوستگی از راه دور استخراج و بر اساس خانواده تقسیم شده است. سفید: بدون خانواده؛ قرمز: BG; زرد: JN1; سبز: JN2; آبی: JN3.
Ijgi 10 00276 g012 550
شکل 12. پیش بینی های استریوگرافی از قطب ها و غلظت صفحات ناپیوستگی.
Ijgi 10 00276 g013 550
شکل 13. مکانیسم های اصلی ناپایداری سنگ و شرایط سینماتیکی برای وقوع شکست های ساختاری کنترل شده ( αd = جهت شیب ناپیوستگی، αs = جهت شیب شیب، βd = زاویه شیب ناپیوستگی، βs = زاویه شیب شیب، φ = زاویه اصطکاک) [ 48 ].
Ijgi 10 00276 g014 550
شکل 14. مش جزئیات (به رنگ ارغوانی) قسمت های زیرزمینی که توده سنگ در حال رخنمون است.
Ijgi 10 00276 g015 550
شکل 15. خطوط با فاصله 10 سانتی متری نسبت به بخش های زیرزمینی که توده سنگ در آن رخنمون می زند.
Ijgi 10 00276 g016 550
شکل 16. ابر نقاط با وضوح بالا مربوط به اتاق های درمانگاه زیرزمینی. دایره های سفید نشان دهنده موقعیت فروپاشی های بزرگتر است. صفحات سبز و آبی به ترتیب موقعیت و جهت گیری دو باند ضعف را به موازات خانواده ناپیوستگی های JN2 و JN1 مشخص شده نشان می دهد.
Ijgi 10 00276 g017 550
شکل 17. تصاویر مناطق در حال فروریختن: ( الف ) تصویر فروریختن طاقچه 3، ( ب ) ابرهای نقطه ای طاقچه در حال فروریختن 3.
Ijgi 10 00276 g018 550
شکل 18. تحلیل سینماتیکی: ( الف ) مکانیسم شکست مسطح. ( ب ) شکست گوه. ( ج ) شکست واژگونی ( د ) سقوط آزاد.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید