[發明專利]一種剔除測量空白域影響的巖體廣義RQD獲取方法

有效

• 申請號: 201810569892.5
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108763804B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 王鳳艷;丁慶;張旭晴;王明常;牛雪峰;楊國東;張盈
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/05
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發明公開了一種剔除測量空白域影響的巖體廣義RQD獲取方法，方法包括：針對待處理的巖體，采用攝影測量方法，建立巖體邊坡三維模型；根據模型的實測數據，采用空間圓盤規則，建立巖體不連續面三維模型；獲取空白域信息；設置至少一個用于填充空白域的填充物，獲取具有至少一個填充物的不連續面三維模型；針對具有至少一個填充物的不連續面三維模型，通過遍歷方式選擇出平行于X軸、Y軸和Z軸方向測線群分別對應的最佳不連續面間距閾值，根據測線與空間圓盤、填充物的空間關系，獲取剔除空白域影響的巖體廣義RQD。本發明基于不連續面實測數據獲取剔除空白域影響的巖體廣義RQD，可以更加真實地評價巖體完整性質量。

技術領域

本發明涉及一種巖體廣義RQD獲取方法。

背景技術

巖體在經歷各個時期、不同規模大小的地質作用之后，其內部形成了廣泛分布的不連續面。與完整的巖塊不同，巖體內部不連續面的密度、產狀、張開度等性質，使巖體具有非均質性及各向異性，進而影響巖體的穩定性。

在過去的40年里，巖體質量指標(RQD)被工程師們廣泛應用在地下、水利水電、交通、邊坡等各種工程的建設之中，發揮著越來越重要的作用。傳統RQD的定義為鉆頭和巖芯管在巖體內鉆取所得到的巖芯中，大于0.1m的巖芯段的長度進行累加，所得的數值與整段巖芯長度的比值，以百分數表示。然而，傳統的計算RQD的方法存在著一定的局限。

(1)當鉆頭及巖芯管在巖體A中所取得的巖芯段均為0.09m時，按照傳統方法計算得到的RQD值為0，同理，當巖體B中所取出的各巖芯段的長度均為0.11m時，傳統方法計算得到的RQD值為100％。對比可以看出，巖體A與巖體B的穩定性并沒有相差太多，但按照傳統RQD的計算方法，計算出的RQD卻大相徑庭，與實際情況有較大的差別。

(2)按照傳統RQD的計算方法，在巖體不同位置鉆孔取芯，會得到不同的RQD值。同樣的，在巖體的同一位置，選擇不同的鉆孔方向，由于巖體存在著各向異性，也會得到不同的RQD值。傳統方法獲取的巖體RQD值會因鉆孔布設的數量、位置和方向的改變而改變，不能很好的反映巖體的整體質量，有著一定的缺陷。

為了解決傳統RQD計算方法所存在的局限，業內人士給出了廣義RQD的定義。具體地，給定某一閾值t,在任一測線上，大于閾值t的間距累加求和，得到的長度和與測線總長度的比值即為廣義RQD，用百分數表示，廣義RQD的提出較好地解決了傳統RQD存在的局限性問題。

基于不連續面三維網絡模擬的方法，技術人員研究了巖體各向異性與RQD的關系，得出了最能反映巖體各方向真實RQD所對應的平行各坐標軸布設測線的最佳數量。此外，業內人士還推導了分形維數與三維巖體RQD的關系，并根據不同閾值下RQD與分形維數關系曲線確定了合理閾值。

上述研究均是基于不連續面三維網絡模擬技術獲取的三維巖體RQD,但有一點，基于三維網絡的廣義RQD是以傳統人工使用皮尺、羅盤接觸測量不連續面的有限測窗高度獲得的二維跡長及產狀、間距等數據，模擬法建立三維網絡進而進行計算的。由于人工測窗法采集的不連續面信息的樣本占比邊坡全景露頭數量較少，精度較差，而且基于較少樣本數據建立的三維網絡存在較大偏差，而影響廣義RQD結果。

針對傳統巖體不連續面信息獲取使用皮尺、羅盤等工具人工實地接觸巖體進行測量的方法存在效率較低，準確性不高，只能獲取邊坡巖體底部的不連續面信息，無法很好地描述巖體的整體質量的問題。業內人士還提出了采用實地控制測量及攝影測量的手段建立邊坡立體模型，進而獲取巖體不連續面的詳細信息的方法。相對于傳統人工接觸測量的方法來說，該方法效率較高，精度較好，能夠更加全面地描述巖體全景露頭的不連續面三維信息。基于邊坡全景露頭不連續面實測三維數據獲取的巖體廣義RQD，與傳統方法獲取的不連續面信息所建立的模擬三維網絡求取的RQD相比，更加真實。