›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (S2): 410-414.doi: 10.16285/j.rsm.2016.S2.053

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

空间坐标系下地下岩体结构面数学描述方法初探

韩增强1,王川婴1,施华堂2,丁 刚2,胡 胜1,王益腾1   

  1. 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071 2.长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北 武汉 430010
  • 收稿日期:2016-06-21 出版日期:2016-11-11 发布日期:2018-06-09
  • 通讯作者: 王川婴,男,1962年生,博士,研究员,主要从事钻孔摄像及岩土工程测试技术方面的研究工作。E-mail:chywang@whrsm.ac.cn E-mail:zqhan@whrsm.ac.cn
  • 作者简介:韩增强,男,1986年生,博士,助理研究员,主要从事数字钻孔图像处理及数据分析方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 41402278,No. 41372317);中国科学院重点部署项目(No. KZZD-EW-05-03)。

Discussion on mathematical description method of discontinuities in underground rock based on spatial coordinate system

HAN Zeng-qiang1, WANG Chuan-ying1, SHI Hua-tang2, DING Gang2, HU Sheng1, WANG Yi-teng1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. Changjiang Institute of Survey, Planning, Design and Research, Wuhan, Hubei, 430010, China
  • Received:2016-06-21 Online:2016-11-11 Published:2018-06-09
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (41402278, 41372317) and the Key Deployment Program of the Chinese Academy of Sciences (KZZD-EW-05-03).

摘要: 钻孔摄像技术能够采集到大量地下岩体内的结构面数据,分析其数据有助于进一步揭示结构面的空间分布规律和组合关系。针对钻孔内获得的结构面几何参数的特殊性,提出了综合倾角、倾向和位置深度等参数的特征点描述方法,在局部坐标系下对结构面特征点的描述方法及计算过程进行了阐述,推导出了结构面几何参数与特征点坐标之间的转换公式,在全局坐标系下对特征点坐标进行了归一化处理,最后对空间坐标系下特征点的分布规律进行了探索。研究结果表明,(1)空间坐标系下的结构面特征点是结构面几何参数和空间位置的综合反映;(2)特征点在空间的分布反映了结构面的空间组合关系。为结构面的统计分析提供新的思路和方法,有助于开展结构面的空间分布规律和交切关系研究,对钻孔摄像技术的发展和以结构面几何特征为基础的岩体稳定性评价起到积极的推动作用。

关键词: 钻孔摄像, 地下岩体结构面, 结构面特征点, 岩体稳定性

Abstract: A large number of underground rock discontinuity data can be collected by borehole camera technology. The in-depth analysis of these data will help to further reveal the spatial distribution regularities and geometrical relations of discontinuities. In view of the particularity of geometric parameters from discontinuities obtained in borehole, a new method called feature point which includes the angle, inclination and depth parameters is proposed. The paper mainly focuses on description and calculation process of feature point under the local and global coordinates. The conversion formula between the geometry parameters and feature point coordinates is derived. Distribution regulation of feature points under spatial coordinate system is discussed. The results show that: (1) The feature point is a comprehensive reflection of geometric parameters of discontinuity and spatial location. (2) The distribution of the feature points in space reflects the spatial association relationship of discontinuities. This study provides a new idea and analysis method for the statistical analysis of discontinuities; and helps to research on the discontinuities distribution regularity and intersection relationship, on the development of borehole camera technology and on the basis of the discontinuity geometry characteristics of rock mass stability evaluation with a positive role.

Key words: borehole camera, discontinuities in underground rock, discontinuity feature point, rock mass stability

中图分类号: 

  • TU 452
[1] 孙钱程, 郑民总, 李邵军, 郭浩森, 程 远, 裴书锋, 江 权, . 柱状节理岩体隧洞松弛深度的 变异特性与确定方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 728-736.
[2] 伍宇腾,韩增强,王川婴,周济芳,胡 胜,汪进超,. 基于裂隙充填特征的坝基岩体灌浆效果评价[J]. , 2017, 38(S2): 311-316.
[3] 汪进超,王川婴,唐新建,胡 胜,韩增强,王益腾, . 基于钻孔摄像技术的岩体节理大小估算方法[J]. , 2017, 38(9): 2701-2707.
[4] 汪进超,王川婴,胡 胜,韩增强,王益腾,. 孔壁钻孔图像的结构面参数提取方法研究[J]. , 2017, 38(10): 3074-3080.
[5] 汪进超,王川婴. 珊瑚礁岩体完整性评价方法[J]. , 2014, 35(10): 2934-2940.
[6] 胡建华,周科平,罗先伟,邓红卫. 顶板诱导崩落爆破效果的全景探测与评价[J]. , 2010, 31(5): 1529-1533.
[7] 王川婴,胡培良,孙卫春. 基于钻孔摄像技术的岩体完整性评价方法[J]. , 2010, 31(4): 1326-1330.
[8] 魏立巍 ,秦英译 ,唐新建 ,王川婴 . 数字钻孔摄像在小浪底帷幕灌浆检测孔中的应用[J]. , 2007, 28(4): 843-850.
[9] 贾华强,顾湘生,张玉军. 铁路穿越盐矿采空区岩体稳定性有限元分析[J]. , 2007, 28(11): 2391-2395.
[10] 刘章军 ,叶燎原,. 岩体稳定性评价的模糊概率方法[J]. , 2006, 27(S2): 186-190.
[11] 许东俊; 罗鸿禧. 葛洲坝工程基岩稳定性的试验研究[J]. , 1983, 4(1): 1-15.
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