[发明专利]一种岩土高效采样装置及其采样方法

说明书

本发明属于岩土采样技术领域，公开了一种岩土高效采样装置及其采样方法，岩土高效采样装置包括：供电系统、岩土图像采集系统、土质检测系统、中央控制系统、钻取系统、土质分析系统、松散系数测试系统、量化分析系统、显示系统。本发明通过松散系数测试系统利用该系数能够准确推算出土方开挖或盾构施工过程中的出土量，以便准确地施工预算；计算的松散系数准确度远高于经验值；同时，通过量化分析系统提取岩土体量化指标值满足特定区间范围的点、等值线、面、地质储层网格；对几何模型进行调整优化以提高量化分析的精度，很好地实现了交互处理。

技术领域

本发明属于岩土采样技术领域，尤其涉及一种岩土高效采样装置及其采样方法。

背景技术

岩土是一种岩石和土的统称。岩土可细分为坚硬的(硬岩)、次坚硬的(软岩)、软弱联结的、松散无联结的和具有特殊成分、结构、状态和性质的五大类。中国习惯将前两类称岩石，后三类称土，统称之谓“岩土”。地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称岩土工程。岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。然而，现有岩土高效采样过程，对松散系数都是凭借经验获取，例如通过参照类似岩土的松散系数，准确性较低，导致实际出土量与理论出土量有一定差距；同时，对岩土体统计分析应用不深入，数据交互性不足，不能充分利用数据提供反应的地质体信息，无法为工程设计人员提供全面有效且直观的数据支撑。岩土高效采样装置对所获取的图像进行处理，不能够有效地利用像素的相关性对图像进行预处理，降低了分割的效果，影响对岩土的分析结果；在对岩土的土质边坡稳定性进行评价，在评价过程中，降低了土质边坡稳定性评价的准确率，延长了建模时间；同时对岩土的滑坡面进行搜素，不能够快速的获取复杂土质边坡的滑动面，同时不能为边坡稳定性和工程加固提供指导。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有岩土高效采样过程，对松散系数都是凭借经验获取，例如通过参照类似岩土的松散系数，准确性较低，导致实际出土量与理论出土量有一定差距；同时，对岩土体统计分析应用不深入，数据交互性不足，不能充分利用数据提供反应的地质体信息，无法为工程设计人员提供全面有效且直观的数据支撑。

(2)现有技术中采用传统的算法对所获取的图像进行处理，不能够有效地利用像素的相关性对图像进行预处理，降低了分割的效果，影响对岩土的分析结果。

(3)现有技术中采用传统的算法对岩土的土质边坡稳定性进行评价，在评价过程中，降低了土质边坡稳定性评价的准确率，延长了建模时间。

(4)现有技术中根据采集的图像、土质数据采用传统的算法对岩土的滑坡面进行搜素，不能够快速的获取复杂土质边坡的滑动面，同时不能为边坡稳定性和工程加固提供指导。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种岩土高效采样装置及其采样方法。

本发明是这样实现的，

一种岩土高效采样方法，所述岩土高效采样方法包括以下步骤：

步骤一，通过供电系统为岩土高效采样装置供电；通过岩土图像采集系统利用摄像器采集岩土图像数据；通过土质检测系统利用土质检测设备对岩土土质进行检测操作；

步骤二，中央控制系统通过钻取系统利用钻机钻取岩土；