一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106546189A(43)申请公布日2017.03.29(21)申请号201610998560.X(22)申请日2016.11.14(71)申请人绍兴文理学院地址312000浙江省绍兴市越城区环城西路508号(72)发明人杜时贵雍睿张海鹏李博胡云进黄曼马成荣钟振何智海符曦(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法(57)摘要一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法，包括如下步骤：1)选定工程岩体结构面；2)获得三维结构面模型；3)在不同的方向均匀截取结构面测段，获取结构面轮廓线；4)对结构面轮廓线图件进行处理，获得系列尺寸结构面试样的表面信息；5)在获得的表面信息中提取坐标信息，计算每个测段的结构面起伏幅度；6)计算相同尺寸条件下各个方向上结构面的起伏幅度的统计平均值，汇总后得到各个方向上的起伏幅度数列Rn；7)筛选出起伏幅度统计平均值最大的值Rmax和最小值Rmin，计算各向异性值m＝Rmax/Rmin，通过得到m值的大小判断起伏幅度的各向异性程度。本发明能够定量描述系列尺寸结构面起伏幅度的各向异性。CN106546189ACN106546189A权利要求书1/1页1.一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法，其特征在于：所述评价方法包括如下步骤：1)选定需要分析的工程岩体结构面；2)采用三维扫描仪对结构面进行扫描的方法，获得三维结构面模型；3)在不同的方向均匀截取结构面测段，获取结构面轮廓线；4)采用三维图像处理软件对结构面轮廓线图件进行处理，获得系列尺寸结构面试样的表面信息；5)在获得的表面信息中提取坐标信息，据此计算每个测段的结构面起伏幅度；6)计算相同尺寸条件下各个方向上结构面的起伏幅度的统计平均值，汇总后得到各个方向上的起伏幅度数列Rn，其中Rn表示起伏幅度值，n表示测量角度；7)在各个尺寸条件下，分别筛选出起伏幅度统计平均值最大的值Rmax和最小值Rmin，计算各向异性值m＝Rmax/Rmin，通过得到m值的大小判断各个尺寸条件下结构面的起伏幅度的各向异性程度。2.如权利要求1所述的一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法，其特征在于：所述步骤2)中，三维扫描仪为高精度三维激光扫描仪。3.如权利要求1或2所述的一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法，其特征在于：所述步骤4)中，三维图像处理软件包括数据采集软件、数据分析软件和点云数据处理软件。4.如权利要求1或2所述的一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法，其特征在于：所述步骤5)中，计算结构面起伏幅度的方法，首先依据采集的轮廓线坐标数据，提取任意曲线上任意两点坐标(xp,yp),(xq,yq)，继而得到经过该两点的直线方程：计算(xp,yp),(xq,yq)之间所有坐标点(xi,yi)到直线的距离Ri:不断改变任意两坐标的位置，直至取完轮廓线上所有各点，将全部Ri中的最大值作为起伏幅度Ry。2CN106546189A说明书1/3页一种系列尺寸岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法技术领域[0001]本发明属于岩石力学工程领域，涉及一种系列岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法。背景技术[0002]大量研究表明，岩体结构面力学行为存在各向异性，而岩体结构面形貌的各向异性决定了结构面力学行为的各向异性，因此，深入研究岩体结构面的各向异性具有重要的理论意义以及实用价值。起伏幅度Ry是表示岩体结构面的起伏程度，是表征岩体结构面粗糙程度的重要指标之一，在国内外很多学者给出的粗糙度公式中都涉及了起伏幅度Ry。岩体结构面粗糙度的大小取决于起伏幅度，起伏幅度的各向异性也直接影响了粗糙度的各向异性，因此，定量表征起伏幅度的各向异性具有很重要的意义。发明内容[0003]为了克服现有技术中无法定量表征起伏幅度的各向异性的不足，本发明提供了一种起伏幅度各向异性的定量评价方法，该方法能够定量描述起伏幅度的各向异性，为进一步的结构面粗糙度和抗剪强度各向异性的评价提供依据。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：[0005]一种系列岩体结构面起伏幅度各向异性的评价方法，包括如下步骤：[0006]1)选定需要分析的工程岩体结构面；[0007]2)采用三维扫描仪对结构面进行扫描的方法，获得三维结构面模型；[0008]3)在不同的方向均匀截取结构面测段，获取结构面轮廓线；[0009]4)采用三维图像处理软件对结构面轮廓线图件进行处理，获得系列尺寸结构面试样的表面信息；[0010]5)在获得