[发明专利]一种三维探测方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种三维探测方法、装置、设备和存储介质，方法应用于桩底岩溶的探测系统中，探测系统包括呈线性预设间距排列的多个传感器，每个传感器可激发声波信号和接收声波信号，方法包括：基于探测系统中第一传感器发射声波信号，获得第二传感器接收声波信号覆盖桩底的声波反射信号；第一传感器为探测系统中任一传感器；第二传感器为除第一传感器以外的任意传感器；探测系统可按预设角度进行旋转；预设角度由旋转的次数确定；对声波反射信号进行预处理，获得波形成像的波形信号；获得在桩底预设三维空间的成像点，将波形信号成像至成像点上，确定在桩底以下预设范围内岩溶的三维空间成像。

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察技术领域，尤其涉及一种三维探测方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

桩底岩溶探测是采用直接(钻探法)或非直接方法(物探法)探测桩底基岩持力层一定范围内岩溶分布特征的勘察技术。

勘察阶段桩底岩溶探测方法主要有超前钻探法、管波探测法、钻孔雷达法、钻孔多频声波探测法、跨孔弹性波法。单一的超前钻孔极容易漏判岩溶，而增加钻孔又大大的影响工期。管波探测法可探测钻孔半径1m内岩体中的岩溶垂向分布范围，具有较高的垂向精度，但是探测结果没有指向性，无法指示孔周岩溶、破碎异常空间分布，且探测结果易受到地层界面、孔径变化、液面处等非溶洞波阻抗界面的影响。钻孔雷达与多频声波探测法原理与管波探测类似，同样没有解决探测方向性问题。跨孔弹性波是通过观测地震波穿越地质体时走时、能量(幅值)和波形等的变化，通过层析成像重建地质体内部结构，具有较高的探测精度。但是对于岩溶地区，孔中井液泄漏时检波器无法有效耦合导致无法实施。

施工阶段勘察方法主要有地质雷达法与声波反射法。地质雷达法通过在桩底布置环形或十字剖面，进行地质雷达数据采集，但是受场地探测面积限制，雷达信号受侧壁干扰，且探测深度有限，且仅适用于人工挖孔桩探测。声波反射法通过在桩底布置换能器，利用泥浆耦合激发和接收超声波用于探测桩底岩溶发育情况，该装置采集数据有限，且偏移距固定，无法采集到多角度多偏移距的高密度反射波数据，是对桩底岩溶的判识主要靠识别反射波形变化以及波形时频特征分析，无法确定溶洞高度或范围，且探测容易受到孔壁面波反射干扰等问题。

综上所述，现有桩底岩溶探测无法满足工程勘察需求，主要存在探测实施困难需要钻孔配合；对桩底环境要求高；采集数据较少无法高质量成像；探测结果没有方向性，无法确定桩底岩溶发育的具体情况。而目前尚无有效解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种三维探测方法、装置、设备和存储介质。

本发明实施例的技术实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种三维探测方法，所述方法应用于桩底岩溶的探测系统中，所述探测系统包括呈线性预设间距排列的多个传感器，每个传感器可激发声波信号和接收声波信号，所述方法包括：

基于所述探测系统中第一传感器发射声波信号，获得第二传感器接收所述声波信号覆盖所述桩底的声波反射信号；所述第一传感器为所述探测系统中任一传感器；所述第二传感器为除所述第一传感器以外的任意传感器；所述探测系统可按预设角度进行旋转；所述预设角度由旋转的次数确定；

对所述声波反射信号进行预处理，获得波形成像的波形信号；

获得在所述桩底预设三维空间的成像点，将所述波形信号成像至所述成像点上，确定在所述桩底以下预设范围内岩溶的三维空间成像。

在上述方案中，所述探测系统可按预设角度进行旋转，包括：

获得所述探测系统的第一位置；

将所述第一位置作为参考位置，以所述第一传感器为固定点，将所述探测系统按预设方向旋转所述预设角度，获得所述探测系统的第二位置。