[發明專利]一種巖體三維裂隙網絡模型智能繪制和剖切系統

在審

• 申請號: 202010822694.2
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN114088014A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 胡高建
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G06T17/00;G06V10/762;G06V10/764;G06K9/62
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一種巖體三維裂隙網絡模型智能繪制和剖切系統，屬于巖體表征技術領域，其步驟包括：(1)巖體結構面極點圖和產狀玫瑰花圖智能繪制系統研發；(2)巖體三維裂隙網絡模型智能生成和剖切系統研發。本發明基于模糊等價聚類分析方法編程研發巖體結構面極點圖和產狀玫瑰花圖智能繪制系統，基于蒙特卡洛方法編程研發巖體三維裂隙網絡模型智能生成和剖切系統，實現了結構面極點圖、產狀玫瑰花圖、三維裂隙網絡模型和二維裂隙網絡模型的智能繪制。本發明方法手段智能，工程應用便捷。

技術領域

本發明涉及一種巖體三維裂隙網絡模型智能繪制和剖切系統，特別的是本發明基于模糊等價聚類分析方法編程研發巖體結構面極點圖和產狀玫瑰花圖智能繪制系統，基于蒙特卡洛方法編程研發巖體三維裂隙網絡模型智能生成和剖切系統，將結構面極點圖和產狀玫瑰花圖智能繪制、巖體三維裂隙網絡智能生成和軟件編程研發相結合，提供了一種巖體三維裂隙網絡模型智能繪制和剖切系統，屬于巖體表征技術領域。

背景技術

巖體中廣泛發育著結構面，破壞了巖體的連續性、完整性，在很大程度上影響、控制著巖體的穩定性。在漫長的地質歷史演變過程中，巖體經歷了不同大小、不同方向的多期構造應力場作用，加上巖體本身的非均質性，導致了巖體節理分布的隨機性、形態多樣性、分布的不均勻性和空間組合的復雜性。對巖體結構的研究及其性狀的描述一直是工程地質和巖體力學領域的熱點和難點。

結構面在巖體穩定性中起著至關重要的作用。如在巖質邊坡穩定性分析中，結構面的產狀對穩定性有著很大的影響，如巖體發育與邊坡相同方向，且傾角小于邊坡角的節理，就能導致邊坡失穩，如果它們發育程度在密集，那將大大削弱邊坡的穩定性。因此如何快速、有效的對結構面產狀進行分析和描述，智能獲得區域內結構面的產狀和分布特征等，一直以來是巖體工程界最關心和亟待解決的關鍵技術問題。

目前國內外常用的結構面產狀采集方法主要有測線法、精測線法、取樣窗法和鉆孔巖芯節理采集法。這些測量方法在施用時都面臨著野外工作量大，誤差大，效果不佳，不能滿足現代化施工的需求。而數字攝影測量技術作為一種全新的、快速、高效、準確、全面地獲取隨機巖體結構面信息的方法，在求解結構面方位和規模信息方面顯得尤為先進。其優點是依據非接觸測量手段，提供基于三維空間坐標數據和實體模型的數字產品，創建實時的地質信息交流和反饋環境，經過軟件處理和運算，直接獲得巖體的結構面信息數據，并建立所測范圍內巖體表面的三維實體模型，直觀的反應出巖體表面結構面的發育情況以及塊體信息。因此，通過數字攝影測量技術，可以實現結構面數據的快速獲取。

常用的結構面產狀統計方法有結構面玫瑰花圖和極點圖。結構面玫瑰花圖是一種簡單、清晰、直觀的基礎地質圖件，在表征構造破裂面發育程度和優勢方位方面應用廣泛。其做法簡單，醒目，能比較清楚的反映出主要節理的方向，有助于分析區域構造。在地質分析時，一般常把節理玫瑰花圖，按測點位置標繪在地質圖上，以清楚反映不同構造部位的節理、褶皺或斷層的關系，綜合分析出其局部應力的狀況，大致確定主應力軸的性質和方向。其中，走向玫瑰花圖多應用于節理產狀比較陡峻的情況，傾向和傾角玫瑰花圖多用于節理產狀變化比較大的情況。產狀玫瑰花圖的缺點是只依據產狀的分布進行分組，當同一產狀有多組結構面時，產狀玫瑰花圖不能完全表示出來。