一种桥梁基底岩石RQD测定方法、系统和存储介质与流程

本发明涉及岩石质量指标测定，尤其涉及一种桥梁基底岩石rqd测定方法、系统和存储介质。

背景技术：

1、大部分桥梁为扩大基础墩柱，对地质的要求除了承载力符合要求外，对其岩石完整性也有一定要求。岩体质量指标rqd（rock quality designation）用于岩体分级，因其以裂隙间距和密度计算的函数，基本上反映了岩体连通性、渗透性、压缩性等物理力学性质，能够定量反映工程岩体完整程度，且计算简便，从而广泛应用于岩体稳定性评价。

2、传统rqd测定方法，是将某岩组中≥10cm的柱状岩芯的累计长度与钻探总长的比值，传统rqd测定法虽广泛应用于实际工程中，但仍存在一定不足，例如传统rqd测定法仅将长度≥10cm的岩芯笼统累计，将完整程度分为≥10cm和≤10cm的两级，然而10cm尺寸并不能统作为区分所有岩体完整性最合理的界线，不同地貌环境的岩体应分别具有相应的岩体完整性区分界线。因此，传统rqd测定法采用固定的10cm界线进行岩石完整性区分则容易导致最终测定的结果具有较大的误差。

3、另外，传统的rqd测定方法仅仅取桥梁基底的一个位置进行钻探，并基于对钻探岩芯的测量情况进行rqd测定。然而，由于部分桥梁基底的区域相对较大，不同区域的岩石分布差异可能较大，如果仅仅钻探某个位置点就完成对该桥梁基底的rqd测定工作，则难以表示整个桥梁基底区域的rqd测定结果。因此传统的单点测定方式无法实现对桥梁基底整个区域的rqd准确测定。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种桥梁基底岩石rqd测定方法、系统和存储介质，能够实现对桥梁基底rqd的精确测定。

2、本发明第一方面提出了一种桥梁基底岩石rqd测定方法，所述方法包括：

3、针对需要rqd测定的桥梁基底区域通过预设的取样算法标定出多个钻探取样位置；

4、基于每个钻探取样位置对桥梁基底进行钻探以获取对应的桥梁基底样本，并测量所述桥梁基底样本的总深度；

5、基于桥梁基底的岩石硬度，并通过预设的模型算法计算出桥梁基底的岩石完整程度分割界线；

6、基于每个钻探取样位置，分别测定桥梁基底样本中所有岩芯的长度，并判断其是否大于等于所述岩石完整程度分割界线；

7、如果大于岩石完整程度分割界线，则将对应的岩芯标定为完整程度达标岩芯；

8、基于每个钻探取样位置，对完整程度达标岩芯的长度进行累加，得到完整程度达标岩芯的总长度；

9、基于每个钻探取样位置，将完整程度达标岩芯的总长度除以对应桥梁基底样本的总深度，得到该钻探取样位置处的rqd值；

10、结合桥梁基底区域中所有钻探取样位置的rqd值，并通过预设的测评方法实现对整个桥梁基底区域的rqd测定。

11、本方案中，基于桥梁基底的岩石硬度，并通过预设的模型算法计算出桥梁基底的岩石完整程度分割界线，具体包括：

12、确定基准岩石的硬度为a0，以及基准岩石的岩石完整程度分割界线为b0；

13、通过硬度测定仪测定该桥梁基底的岩石硬度为a1；

14、基于完整程度分割界线变化程度与硬度变化程度之间的反比例关系，分析出所述反比例关系的反比例系数k，并建立基于完整程度分割界线变化程度与硬度变化程度之间的关系式：（b0- b1）*（a1- a0）=k，其中k为固定数值，“*”表示相乘；

15、基于关系式（b0- b1）*（a1- a0）=k，计算出桥梁基底的岩石完整程度分割界线为b1= b0-k/（a1- a0）。

16、本方案中，针对需要rqd测定的桥梁基底区域通过预设的取样算法标定出多个钻探取样位置，具体包括：

17、针对需要rqd测定的桥梁基底区域进行特征采集，得到桥梁基底平面数据；

18、基于预设的分割算法将桥梁基底平面分割为多个基底分区；

19、预设每个基底分区均为多边形；

20、基于桥梁基底平面建立二维坐标系；

21、分别获取每个基底分区的多边形顶点坐标；

22、基于每个基底分区，对其所有多边形顶点的横坐标进行相加，得到横坐标累加值，然后将横坐标累加值除以多边形顶点的数量，得到每个基底分区的中心横坐标；

23、基于每个基底分区，对其所有多边形顶点的纵坐标进行相加，得到纵坐标累加值，然后将纵坐标累加值除以多边形顶点的数量，得到每个基底分区的中心纵坐标；

24、由每个基底分区的横坐标和纵坐标即可标定每个基底分区的中心坐标；

25、基于每个基底分区的中心坐标，通过桥梁基底平面数据与实际桥梁基底区域的位置对应关系，标定出对应的钻探取样位置。

26、本方案中，基于每个基底分区的中心坐标，通过桥梁基底平面数据与实际桥梁基底区域的位置对应关系，标定出对应的钻探取样位置，具体包括：

27、基于桥梁基底区域不同位置的计划承重程度在桥梁基底平面上画出等承重线，所述等承重线为位于相同承重程度的位置点连接的曲线；

28、以每个基底分区的中心坐标为原点建立坐标轴；

29、由坐标轴的横轴和纵轴将每个基底分区划分为四个区块；

30、基于每个基底分区的每个区块，结合等承重线分别获取每个区块每个像素位置的承重值；

31、基于每个基底分区，对每个区块的各个像素位置的承重值进行相加，得到每个区块的承重和；

32、基于每个基底分区的每个区块，过中心坐标分别作出对应的角平分线；

33、基于每个基底分区，以每个区块的角平分线的延伸方向为向量方向，以每个区块的承重和为向量值，分别得出每个区块的区块偏向量；

34、基于每个基底分区，将四个区块的区块偏向量进行相加，得到校准向量；

35、将每个基底分区的中心坐标基于对应的校准向量进行位移，得到每个基底分区校准后的中心坐标；

36、基于每个基底分区校准后的中心坐标，通过桥梁基底平面数据与实际桥梁基底区域的位置对应关系，标定出对应的钻探取样位置。

37、本方案中，基于每个钻探取样位置，分别测定桥梁基底样本中所有岩芯的长度，具体包括：

38、采集获取桥梁基底样本的圆柱外周形貌数据；

39、基于所述圆柱外周形貌数据确定出各个岩芯的圆柱外周轮廓；

40、构建岩芯长度分析测定模型；

41、结合钻探孔径以及对应岩芯的圆柱外周轮廓，并通过岩芯长度分析测定模型，分析测定出对应岩芯沿钻探中心轴线的长度。

42、本方案中，在分析测定出对应岩芯沿钻探中心轴线的长度之后，所述方法还包括：

43、获取当前桥梁基底区域的地貌数据、钻探的孔径以及对应岩芯的圆柱外周轮廓，并进行特征计算，得到第一特征数据；

44、获取多个历史钻探数据，每个历史钻探数据至少包括历史钻探区域的地貌数据、历史钻探的孔径、历史对应岩芯的圆柱外周轮廓以及历史对应岩芯的实测中心轴线长度；

45、基于每个历史钻探数据，针对历史钻探区域的地貌数据、历史钻探的孔径以及历史对应岩芯的圆柱外周轮廓进行特征计算，得到第二特征数据；

46、将第一特征数据与每个历史钻探数据的第二特征数据进行差异比对，并得到二者之间的差异度；

47、将差异度小于第二预设阈值的历史钻探数据置入特征相似数据库；

48、基于特征相似数据库中的每个历史钻探数据，将历史钻探的孔径、历史对应岩芯的圆柱外周轮廓通过岩芯长度分析测定模型分析测定出历史对应岩芯的预测中心轴线长度；

49、基于特征相似数据库中的每个历史钻探数据，将历史对应岩芯的实测中心轴线长度减去历史对应岩芯的预测中心轴线长度，得到对应的差值；

50、针对特征相似数据库中的所有历史钻探数据的差值进行相加，得到差值和，并除以特征相似数据库中的历史钻探数据总量，得到平均差值；

51、将对应岩芯沿钻探中心轴线的长度与平均差值相加，得到对应岩芯沿钻探中心轴线校正后的长度。

52、本方案中，结合桥梁基底区域中所有钻探取样位置的rqd值，并通过预设的测评方法实现对整个桥梁基底区域的rqd测定，具体包括：

53、分别依次将每个钻探取样位置为基准钻探取样位置，将基准钻探取样位置的rqd值逐一减去其他钻探取样位置的rqd值，分别得到多个rqd差值；

54、判断每个rqd差值的绝对值是否大于第三预设阈值，如果是，则对该基准钻探取样位置标记为异常钻探一次；

55、针对基准钻探取样位置，累计计算被标记异常钻探的总次数；

56、判断基准钻探取样位置被标记异常钻探的总次数是否大于第四预设阈值，如果是，则将该基准钻探取样位置的rqd值剔除；

57、将保留下的钻探取样位置的rqd值进行累加，得到rqd值总和，并将rqd值总和除以保留下的钻探取样位置总数，得到rqd平均值；

58、判断rqd平均值是否大于等于达标界线，如果大于等于，则判定该桥梁基底区域的rqd指标达标。

59、本发明第二方面还提出一种桥梁基底岩石rqd测定系统，包括存储器和处理器，所述存储器中包括一种桥梁基底岩石rqd测定方法程序，所述桥梁基底岩石rqd测定方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

60、针对需要rqd测定的桥梁基底区域通过预设的取样算法标定出多个钻探取样位置；

61、基于每个钻探取样位置对桥梁基底进行钻探以获取对应的桥梁基底样本，并测量所述桥梁基底样本的总深度；

62、基于桥梁基底的岩石硬度，并通过预设的模型算法计算出桥梁基底的岩石完整程度分割界线；

63、基于每个钻探取样位置，分别测定桥梁基底样本中所有岩芯的长度，并判断其是否大于等于所述岩石完整程度分割界线；

64、如果大于岩石完整程度分割界线，则将对应的岩芯标定为完整程度达标岩芯；

65、基于每个钻探取样位置，对完整程度达标岩芯的长度进行累加，得到完整程度达标岩芯的总长度；

66、基于每个钻探取样位置，将完整程度达标岩芯的总长度除以对应桥梁基底样本的总深度，得到该钻探取样位置处的rqd值；

67、结合桥梁基底区域中所有钻探取样位置的rqd值，并通过预设的测评方法实现对整个桥梁基底区域的rqd测定。

68、本方案中，针对需要rqd测定的桥梁基底区域通过预设的取样算法标定出多个钻探取样位置，具体包括：

69、针对需要rqd测定的桥梁基底区域进行特征采集，得到桥梁基底平面数据；

70、基于预设的分割算法将桥梁基底平面分割为多个基底分区；

71、预设每个基底分区均为多边形；

72、基于桥梁基底平面建立二维坐标系；

73、分别获取每个基底分区的多边形顶点坐标；

74、基于每个基底分区，对其所有多边形顶点的横坐标进行相加，得到横坐标累加值，然后将横坐标累加值除以多边形顶点的数量，得到每个基底分区的中心横坐标；

75、基于每个基底分区，对其所有多边形顶点的纵坐标进行相加，得到纵坐标累加值，然后将纵坐标累加值除以多边形顶点的数量，得到每个基底分区的中心纵坐标；

76、由每个基底分区的横坐标和纵坐标即可标定每个基底分区的中心坐标；

77、基于每个基底分区的中心坐标，通过桥梁基底平面数据与实际桥梁基底区域的位置对应关系，标定出对应的钻探取样位置。

78、本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种桥梁基底岩石rqd测定方法程序，所述桥梁基底岩石rqd测定方法程序被处理器执行时，实现如上述的一种桥梁基底岩石rqd测定方法的步骤。

79、本发明提出的一种桥梁基底岩石rqd测定方法、系统和介质，通过预设的取样算法能够确定出多个钻探取样位置，且实际上这些钻探取样位置分别代表桥梁基底区域不同的地表区域，因此选取多个钻探取样位置，以便于后续能够结合多个桥梁基底样本进行综合分析，从而实现对桥梁基底rqd值的全面测定；相对于传统的单点钻探取样的方式，本发明的桥梁基底岩石rqd测定方法能够得到更加贴合桥梁基底整体区域的rqd值。另外。本发明的岩石完整程度分割界线并非完全固定，而是结合桥梁基底的岩石硬度，并通过预设的模型算法计算得到与之相适配的岩石完整程度分割界线，相较于传统的固定界线10cm，本发明的岩石完整程度分割界线能够更加准确，更有利于后续对完整程度达标岩芯的筛选，进一步提升了后续测定每个钻探取样位置处的rqd值的准确度。

80、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。