发育于岩体中的结构面又称为不连续面,包括层面、片理、断层、节理等,其空间分布和产出状态构成了岩体中的薄弱部位,是控制岩体稳定性的关键因素。使用罗盘与皮尺等传统测量工具无法对高边坡结构面进行快速精细的调查,难以为高边坡稳定性研究提供可参考的结构面数据。三维激光扫描技术具有非接触、远距离、快速精确等优势。作为获取三维空间数据的新手段,高精度高密度的点云数据能够全面精细地展现边坡岩体表面的真实情况,然后对其进行结构面信息的提取,为岩体稳定性评价等工作提供重要基础数据。本文借助三维激光扫描技术获取的海量高边坡点云数据,对结构面的识别及信息提取方法进行深入的研究,并以凯里市龙场镇鱼洞河流域沿岸的高陡石灰岩为例,结合现场调查,将提取到的结构面信息用于CSMR岩体质量评价中。实现了从点云数据到岩体质量评价的全部流程。本文的主要研究内容及成果如下:(1)对岩体结构面调查方法进行概述,详细讨论了已有的岩体结构面识别方法与信息提取方法的优缺点,并对结构面信息在工程中的应用进行总结。(2)详细描述了一种基于三维点云法向量的结构面识别提取方法。首先采用随机Hough空间变换对三维点云进行法向量计算,研究了该算法的计算原理及参数的取值。其次对拥有法向量的点云进行HSV颜色空间着色,使不同结构面的点云数据拥有代表其倾向与倾角的颜色。然后使用基于K-means聚类算法的改进算法球面Kmeans聚类对拥有法向量及颜色的点云进行聚类分组,实现了结构面的识别与提取,最后通过规则的正二十面体及板岩点云数据对上述方法进行验证,效果较好。(3)使用结构面点云的法向量完成结构面产状信息的提取。使用基于Matlab的DSE程序对提取出的结构面点云进行结构面间距以及延展性的计算,并考虑了不连续结构面在计算过程中是否需要合并的问题,实现复杂结构面几何信息的自动提取,有利于对边坡岩体结构的全面认识。(4)以凯里龙场镇崩塌及鱼洞河沿岸的两处灰岩质边坡为例,使用本文的方法对边坡出露的岩体结构面进行识别提取,并计算了每组结构面产状、间距、延展性。通过结构面的赤平投影图及等极点密度图对边坡结构面的不利组合进行分析。同时结合现场勘察及室内的灰岩单轴抗压实验,对边坡进行岩体质量分级工作,得到了较为可靠的结果,实现了从数据采集到岩体质量评价的全部流程,为工程建设提供了信息化勘察手段。