[發明專利]地質結構面產狀測量方法

在審

• 申請號: 201611183349.9
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106595567A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 侯清波;劉灝;裴麗娜;李清波;劉振紅;齊菊梅;王學潮;溫秋生;羅延婷;王耀邦;婁國川;王耀軍;閆思泉
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙)41114
• 代理人: 韓華

技術領域

本發明涉及地質勘察測量方法，尤其是涉及地質結構面產狀測量方法。

背景技術

地質結構面產狀包括三個要素：走向、傾向和傾角。走向是地質對象層面與水平面交線的延伸方向。傾向是地質對象面上的傾斜線在水平面上的投影所指方向。傾角是傾斜線與水平面的夾角。

傳統的地質結構面產狀測量是使用機械式地質羅盤儀，傳統的地質羅盤儀測量方式為接觸式測量，受礦物磁性干擾大，對于復雜條件下的地質結構面，如懸崖峭壁、河流阻塞、礦山高空結構頂板，測量人員難以直接接觸測量，采用結構面虛擬延展的方法，受測量距離因素的影響嚴重，難以避免測量值與客觀真值之間的較大偏差。

為克服機械式地質羅盤儀接觸式測量的局限性，William C.Haneberg應用數字近景攝影測量技術建立了巖質邊坡三維模型并進行了地質結構面測圖工作，劉子俠開展了基于數字近景攝影測量的巖體結構面信息快速采集的應用研究，張文提出了基于三維激光掃描技術的巖體結構信息化處理方法并開展了工程應用，S.Slob研究了基于三維激光掃描技術測量巖體結構面的方法，Berger 等利用SPOT 衛星立體像對進行了地表地層產狀提取的研究，劉華國等人開展了利用遙感影像技術進行近地表地層產狀的提取的研究工作，王彪將GPS技術應用到近水平地層產狀精確測量中，這些技術在測量精度和速度上有了很大提高，但儀器操作過程或復雜，或設備笨重或昂貴，很難進行大規模推廣應用。馬慶勛根據激光直線傳輸原理發明了一種地質羅盤儀，但該羅盤仍然是接觸式的，難以避免礦物磁性的干擾，且特殊產狀結構面沒有給予考慮。

發明內容

本發明目的在于提供一種地質結構面產狀測量方法。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述的地質結構面產狀測量方法，根據現場條件選取非接觸式量測方法和接觸式手持Android采集設備量測方法；

所述非接觸式量測方法按照下述步驟進行：

第一步、根據量測現場情況選擇測站安置點；

第二步、將測距儀安置在測站點上；

第三步、將所述采集設備與測距儀進行無線傳輸連接；

第四步、啟動采集設備產狀量測界面，旋轉測距儀使測量光束射至結構面的三個非共線點A（a₁、a₂、a₃)、B（b₁、b₂、b₃）、C（c₁、c₂、c₃）上，由所述三個非共線點A、B、C構成的待測平面的法向量設為，將測量數據通過無線傳輸方式傳至采集設備，需傳輸的數據包括：光束的垂直旋轉角θi(i=1，2，3)，仰角為正，俯角為負；水平旋轉角ψ_j（j=1，2，3）逆時針方向為正，順時針方向為負，及測量距離lk(k=1，2，3)；

第五步、計算地質結構面的產狀，包括：走向γ、傾向β、傾角α；

傾角α：

，

(α∈ [0,90° ])

其中：

傾向β：

其中：

當v>0 時，0 ≤β'<180°；

當v<0 時，180°≤β' ≤ 360°；

當u=0,v=0 時，結構面為水平面；

當w=0 時，結構面與水平面垂直；

式中：u=a₂b₃+a₃c₂+b₂c₃-a₃b₂-a₂c₃-b₃c₂，