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巖體結構的質量評估對工程的設計與施工、工期和造價以及施工人員的生命安全至關重要，傳統的鉆孔光學圖像往往只能反映鉆孔孔壁的二維圖像信息，形成的柱狀圖為虛擬的三維巖芯圖，難以量化鉆孔輪廓以及巖石構成等信息，無法為巖體結構的識別和分析提供更加豐富的數據來源。
針對這一問題，中國科學院武漢巖土力學研究所數字鉆孔攝像技術組科研人員提出了一種鉆孔孔壁聲光組合式測量方法，通過鉆孔聲波掃描與鉆孔光學影像同步采集并相互融合的解決思路，研發了基于鉆孔聲光組合式測量的巖體結構探測設備，實現了孔壁聲學反射特性與光學影像特征的各自優勢互為補充和互相印證，從而提高了巖體結構數據解譯和判讀的準確性和客觀性。該方法以全方位聲波脈沖反射序列數據和前視光學鉆孔圖像為主要數據來源，在考慮鉆孔聲學響應特征、幾何輪廓特征、光學紋理特征、結構完整特征的基礎上，建立了聲光組合測量數據之間的映射關系與融合機制，形成了基于全脈沖聲波掃描數據與鉆孔前視光學圖像的鉆孔巖體結構三維建模與數據可視化方法，從而實現了融合鉆孔周向和軸向的鉆孔孔壁三維可視化過程，有助于鉆孔各種演化階段下的定性與定量描述，為鉆孔巖體結構識別與分類提供更多有效數據支撐。
研究工作得到了國家自然科學基金青年項目（No. 41902294）和湖北省自然資源科技項目（No. ZRZY2022KJ08）的共同資助。相關研究成果分別以“Fine detection technology of rock mass structure based on borehole acousto-optic combined measurement”及“Study on the Weak Interlayer Identification Method Based on Borehole Photo-Acoustic Combined Measurement: Application to a Landslide Case Study”為題，發表于Measurement期刊及Applied Sciences-Basel期刊上。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263224121011647?via%3Dihub
https://www.mdpi.com/2076-3417/12/20/10545
圖1 測量原理及實物圖 
圖2 聲光組合測量數據 
圖3 鉆孔孔壁結構三維可視化