[發明專利]基于激光掃描、BQ、RQDt

在審

• 申請號: 202010893062.5
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112132411A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 胡高建;劉杰;張賀
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F30/20;G06F30/13;G06F7/58;G01B11/24;G06T11/20;G06T17/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于激光掃描、BQ、RQD_t各向異性的Q各向異性求解方法，屬于Q各向異性求解領域，其步驟包括：(1)結構面三維激光掃描快速獲取；(2)結構面極點圖和傾向玫瑰花圖繪制；(3)基于BQ指標的巖體質量計算；(4)巖體三維裂隙網絡模型生成和剖切；(5)RQD_t各向異性圖繪制；(6)基于BQ反演的最佳閾值t求解方法；(7)RQD_t各向異性求解方法；(8)Q各向異性求解方法。本發明將三維激光掃描、近鄰傳播算法、BQ理論、裂隙網絡模型、廣義RQD理論和反演計算相結合，實現了RQD_t的最佳閾值t和各向異性的求解，實現了Q各向異性的求解，提出了一種基于激光掃描、BQ、RQD_t各向異性的Q各向異性求解方法。本發明方法明確，適用于巖體Q的各向異性求解。

技術領域

本發明涉及一種基于激光掃描、BQ、RQD_t各向異性的Q各向異性求解方法，特別的是本發明基于三維激光掃描、近鄰傳播算法、BQ指標、裂隙網絡模型和廣義RQD理論，反演計算出RQD_t最佳閾值t的范圍和最佳閾值t值，給出了RQD_t各向異性的求解方法，并基于RQD_t各向異性，給出了Q各向異性的求解方法，提供了一種基于激光掃描、BQ、RQD_t各向異性的Q各向異性求解方法，屬于Q各向異性求解領域。

背景技術

巖體的外觀和質量強烈的依賴于巖體的各向異性程度，巖體的穩定性是由巖體質量所決定的。一些地質現象也已經證明了這一點。例如，在巷道或高速公路隧道開挖過程中，會沿著主要節理組傾角出現非垂直性的變形破壞，或者隧道中的某一塊巖體出現楔形塊體掉落，進而造成整個巖體的失穩或者巷道的坍塌，這種失穩或坍塌對巷道開挖是非常不利的，不僅影響工程施工進度，更重要的是會造成嚴重的人員傷害或者財產安全。因此，研究并獲得巖體質量的各向異性特征，具有重要的意義。

Q和RQD是表征巖體質量的兩個指標，Q和RQD具有各向異性。

Q的各向異性直接影響巖體質量，Q的各向異性目前還尚未有學者就此開展過研究。國內外學者對Q的研究多是利用Q系統進行巖體質量評價和對Q系統進行改進，很少考慮Q的各向異性。但是Q是各向異性的，在不同巖體方向和角度，利用Q系統評價得到的巖體質量具有顯著的差異。而這種顯著的差異，在工程施工如隧道開挖方面將會產生非常重要的影響，如整體評價穩定的巖體，可能會由于Q的各向異性造成在開挖方向巖體是不穩定的，造成安全事故。因此，開展Q各向異性的研究是亟待解決和具有重大科研意義的。表征Q各向異性的計算公式目前還尚未有人提出，而得到Q的各向異性計算公式及求解方法，將為研究Q各向異性規律提供重要的研究基礎。因此，得到Q各向異性的求解方法具有重要的研究意義和理論價值。

RQD是表征巖體質量的重要指標，RQD具有各向異性。如采用鉆孔的方式獲得RQD，不同的巖體部位得到的結果完全不同，RQD值結果將取決于方向，當鉆孔方向與主要節理組平行時，得到較高的RQD值，當鉆孔方向垂直于主要節理組方向時，會得到較低的RQD值。RQD的各向異性，從鉆孔RQD到廣義RQD的計算公式的拓展也可以看出。Deer在1964年提出了鉆孔RQD的概念，由于鉆孔RQD在應用時存在著如下兩個缺點：對于不同工程規模巖體，100mm的閾值選取是否合理；鉆孔鉆探方向具有局限性，獲得的RQD只能反映局部巖體情況，不能反映出RQD各向異性。因此，部分學者引入閾值t，提出了廣義RQD的概念，即對任一間距閾值t，把沿某一測線方向大于t的間距之和與測線總長之比的百分數定義為廣義RQD，用RQDt表示。廣義RQD的引入，讓RQD各向異性的求解成為了可能。

由RQDt概念可以知道，閾值t是廣義RQD的一項特別重要的參數，是廣義RQD能否真實反映出巖體質量的關鍵，但是閾值t具有任意性，不具有唯一性，因此尋找到能夠表征出巖體質量的最佳閾值t，具有非常重要的科學意義和研究意義。