
自然岩体,,,,从宏观上来说,,,,它是由节理或裂隙切割成一块一块的、相互排列与咬合着的岩块所组成的。。。岩体中往往具有显着的地质遗迹,,,,如不整合、褶皱、断层、节理、劈理、解理、层埋、片理等。。。它们在岩体力学中一样平常都统称为节理。。。由于节理的保存,,,,造成了岩体介质的不一连,,,,因而,,,,这些界面又称为不一连面或结构面。。。它造成了岩体的不一连性和各向异性,,,,同时,,,,还反应了区域地质结构和自然应力场的特征。。。
由于岩体中有结构面的保存,,,,使岩体与完整岩石的力学特征之间有很大的差别。。。从岩体的力学属性来看,,,,可以为完整的岩体属一连介质力学领域;;;;;;而碎屑岩体或糜棱岩体则属土力学领域;;;;;;介于上述二者之间的裂隙岩体或破碎岩体,,,,也统称节理岩体,,,,因它受节理切割的影响,,,,可以为是有地质力学的属性,,,,即由地质的特点而决议其力学性子,,,,其力学属性被以为部分属非一连介质力学的领域。。。
① 【岩体结构】
岩体结构是指岩体中结构面与结构体的空间排列组合特征。。。岩体结构包括两个基本要素或称结构单位,,,,即结构体(岩石)和结构面。。。
在《岩土工程勘探规范(GB 50021-2001)》中,,,,将岩体结构划分为5大类。。。目的:弄清岩体中结构面的情形及其力学属性,,,,建设切合现实工程岩体的地质力学模子。。。

结构面(亦称弱面):岩体内保存的种种地质界面,,,,包括:不一连面和物质分异面,,,,如裂隙、节理、层理、软弱夹层、断层及断裂破碎带等。。。

结构面的分级

岩体中的种种结构面依其自己的产状,,,,相互组合将岩体切割成形态纷歧、巨细不等以及因素各异的岩石块体,,,,称为结构体。。。结构体的巨细及形态主要取决于结构面的密度及其空间组合关系。。。结构体常见的形状有:块状、柱状、层状、板状、碎块状及碎屑状;;;;;;结构体的形状与岩石类型有关;;;;;;结构体的形状还与区域结构运动强度亲近相关。。。
② 【 结构面的几何特征 】
01
结构面的产状
结构面的产状主要包括三方面内容:
走向:是指结构面与水平面相交的交线偏向;;;;;;
倾向:是与走向成笔直的偏向,,,,它是结构面上倾斜线最陡的偏向;;;;;;
倾角:是指水平面与结构面之间所夹的最大角度。。。
由于走向可凭证倾向来加以推算,,,,故一样平常只用倾向、倾角来体现,,,,体现要领一样平常为倾向<倾角。。。

02
结构面的一连性
结构面的一连性又称为结构面的延展性或意会性,,,,常用迹长、线一连性系数和面一连性系数体现。。。
迹长
结构面与勘探面交线的长度,,,,称为迹长。。。国际岩石力学学会(ISRM,,,,1978年) 制订的分级标准(见下表)。。。

线一连性系数Kl
是指沿结构面延伸偏向上,,,,结构面各段长度之和与测线长度的比值。。。


面一连性系数Ka
是指结构面延伸偏向,,,,结构面面积之和与被测试岩体总面积的比值,,,,即

03
结构面的密度
结构面的密度是指结构面发育的麋集水平,,,,常用线密度、间距等指标体现。。。
线密度 Kρ :是指结构面法线偏向单位测线长度上交切结构面的条数(条/m);;;;;;
间距d :是指统一组结构面法线偏向上两相邻结构面的平均距离。。。两者互为倒数关系,,,,即


当岩体上有n组偏向的结构面时

则沿测线x上的n组结构面间距为:

n组结构面的密度为:

ISRM (1978年)结构面密度分级标准(见下表)。。。

③ 【 结构面的研究要领 】
古板上对结构面的研究通常接纳罗盘、尺子等工具到现场举行丈量,,,,然后对数据举行统计剖析。。。这种要领既艰辛气又费时间,,,,并且关于一些难以进入的园地,,,,获取数据是很是难题的,,,,甚至是危险的。。。
基于这些思量,,,,工程手艺职员开发出了ShapeMetrix 3D岩体三维成像及统计剖析系统,,,,使得岩体结构剖析的事情变得驾轻就熟。。。

ShapeMetriX3D是一套全新的岩体三维成像系统。。。接纳一台标定的照相机,,,,从两个差别的角度来对指定的区域举行成像,,,,然后输入盘算机中合成三维模子。。。
ShapeMetriX3D事情历程或许如下
使用相机从两个偏向上收罗两张照片,,,,输入到软件内。。。

将两幅图片中心重合,,,,划定顶线和底线。。。

即可天生三维模子

选定模子分界线。。。

将两个已经建好的模子载入到软件内,,,,可以举行拼接。。。

可以指定某一个面作为参考面。。。

将做好的模子,,,,载入剖析模???橹。。。???梢匀范ㄈ我坏愕腉PS坐标,,,,也可以确定恣意结构面的倾向、倾角、走向、长度、巨细、面积、体积、高差等参数。。。

可以自动天生等高线图。。。

可以对这个模子举行赤平投影剖析和节理图剖析。。。


可以对体积举行盘算。。。

可以以多种名堂输出模子,,,,如VRML、DXF、OBJ、TXT、EXCEL等。。。

可以接纳多图片方法,,,,快速天生三维模子。。。

可以以多种模式审查模子。。。



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