基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法

复杂地质环境下采用简化的几何体代替真实形态的隐伏溶洞进行数值分析，往往难以反映真实的工程特性，自然形成的溶洞形态在几何方面无明显规律性，导致溶洞形态特征的定量化表征问题一直未被很好的解决，为此，针对复杂地质环境下钻孔围岩隐伏溶洞轮廓的几何形态特征定量化研究中缺少系统性研究问题，提出了基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法。首先，在利用钻孔定向声波扫描技术获取基础数据的基础上，构建同一钻孔中不同隐伏溶洞的轮廓坐标化准则。随后，在钻孔围岩隐伏溶洞定量表征方面，分别提出了隐伏溶洞水平方向结构表征方法与垂直方向结构表征方法，实现了隐伏溶洞的全方位定量化表征；在钻孔围岩隐伏溶洞统计分析方面，提出了水平全方位占比指数、远离占比指数和深度占比指数，能够从钻孔角度来统计分析钻孔不同深度、周围不同位置的隐伏溶洞情况。最后，结合实际工程案例进行了综合分析，并与其他方法进行了对比验证，证明了提出的方法能够为岩溶地区地质工程中工程勘察和数值模拟提供更多的定量化数据，是溶洞地区的开发与资源利用技术中的一种全新定量化分析方法，具有广阔的应用前景。