›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (8): 1227-1232.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

岩石节理表面几何特性的三维统计分析

周枝华,杜守继   

  1. 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院,上海 200030
  • 收稿日期:2004-03-15 出版日期:2005-08-10 发布日期:2013-12-26
  • 通讯作者: 杜守继,男,1963年生,副教授,主要从事岩石力学及隧道工程专业的教学与研究工作。E-mail: dusj@stjtu.edu.cn
  • 作者简介:周枝华,男,1978年生,硕士研究生,主要从事岩石力学研究方面的工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No.50079012)和教育部留学回国人员科研启动基金项目资助。

3D statistic analysis of geometrical properties of a rock joint

ZHOU Zhi-hua, DU Shou-ji   

  1. School of Naval Architecture, Ocean & Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China
  • Received:2004-03-15 Online:2005-08-10 Published:2013-12-26

摘要: 在利用三维非接触式高精度激光表面形状测定仪精确测量岩石节理的表面粗糙形状并进行数值化表达的基础上,应用地理信息系统(GIS)技术,实现了岩石节理粗糙面的三维可视化。再对岩石节理粗糙面的三维几何特性参数(诸如表面粗糙度、裂隙张开度和粗糙高度等)进行统计分析并计算频数分布的特征数字。最后,根据频率直方图的分布趋势和频数分布的特征数字研究各几何特性参数的分布规律。结果表明,花岗岩节理粗糙表面起伏比砂岩大,但二者几何特性参数的分布规律相似,节理粗糙高度和裂隙张开度分布近似于正态分布规律,而节理粗糙面倾斜角分布近似于Γ分布规律。

关键词: GIS, 岩石节理, 表面几何特性, 频数分布, 可视化

Abstract: Based on precise measurements of topography on artificial irregular rock joint by employing a laser scanning instrument, at first, the joint surface was visualized by using GIS technique. Then the distributions of the geometrical properties such as roughness, aperture and asperity height were analyzed according to the histogram and the characteristic number of frequency distribution. The results showed that the asperity height and the aperture of the rough surface in granite joint and sandstone joint approximate match the normal distribution; while the roughness slope of the rock joints approximate matches Γ- distribution. For different kinds of rock joints, the distribution of the geometrical properties is respectively similar to each other.

Key words: GIS, rock joint, geometrical properties, 3D statistical analysis, visualization

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