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基于支持向量机的三维点云岩体结构面半自动识别方法
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作者 朱涛 史文兵 +2 位作者 刘永志 王勇 梁风 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期95-103,共9页
结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率... 结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率和密度等作为机器学习模型的特征向量作为输入,结合人工和自动挑选学习样本,随后把学习样本分为训练集和测试集用于训练SVM模型并测试模型,将被接受的模型用于点云的预测分类,进而识别结构面和提取信息。将该方法应用于公开边坡数据集和发耳镇某采区边坡结构面调查,结果表明:使用LOF与PCA结合方法有效地提高了法向量估计的准确性,而DetRD-PCA方法用于估计单个结构面的法向量并计算产状时得到结果更加准确;对公开点云数据集的结构面进行识别,SVM识别881552个点时间仅需9 s,成功提取了四组结构面,与前人结果对比,倾向平均偏差最大3.12°,倾角平均偏差最大1.54°;将方法应用于发耳镇某采区边坡的结构面调查中,SVM识别1450148个点仅需18 s,成功提取了两组结构面,与经典的三点法估算比较,倾向和倾角的偏差为0.7°~3.3°和0.1°~3.3°;该方法对于小样本的训练数据依然能够表现出较高的正确率。 展开更多
关键词 三维点云 支持向量机 岩体结构 半自动识别 产状计算 工程应用
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基于高精度三维激光扫描的岩体结构面识别与提取技术研究
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作者 王飞 刘艳彪 +2 位作者 王文军 徐帅 刘子涵 《有色金属(矿山部分)》 2025年第2期132-137,共6页
结构面是影响围岩稳定性的主要因素,随着工程地质条件复杂性增加,对岩体结构面的精确识别成为确保工程安全的关键步骤。针对当前接触式测量方式工作时间长、强度高等问题,介绍了一种基于Z+F高精度三维激光扫描仪的岩体结构面自动识别方... 结构面是影响围岩稳定性的主要因素,随着工程地质条件复杂性增加,对岩体结构面的精确识别成为确保工程安全的关键步骤。针对当前接触式测量方式工作时间长、强度高等问题,介绍了一种基于Z+F高精度三维激光扫描仪的岩体结构面自动识别方法,通过使用Z+F三维激光扫描仪获取高精度的三维点云数据,结合专业的点云处理软件进行点云的降噪、裁剪等处理,使用Point Studio软件结构面识别模块自动识别功能,能够有效地识别岩体的结构面,将分组后的结构面信息生成极点图、等密度施密特图进行结构面分组,导出结构面倾向、倾角、迹长、间距等产状信息。与现场接触式测量结果进行对比,结构面智能识别结果倾向平均误差为1.6°,倾角平均误差为1.4°,能满足现场探测需求。研究结果可为深部工程中结构面智能识别与参数快速提取提供参考,为监测和支护工作提供依据。 展开更多
关键词 高精度 三维激光扫描 岩体结构 智能提取 产状信息
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基于点云数据的岩体结构面信息提取方法研究
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作者 马金城 程应旦 +1 位作者 马飞跃 杜兆龙 《山西建筑》 2025年第8期174-178,共5页
文中首先基于无人机三维点云数据,建立边坡三维模型,采用Python编程,对点云数据进行处理,得到三维岩质边坡结构面产状等信息并绘制赤平投影图,有效解决了传统结构面信息调查方法存在的工作烦琐、操作难度大的特点。然后借助一典型空间... 文中首先基于无人机三维点云数据,建立边坡三维模型,采用Python编程,对点云数据进行处理,得到三维岩质边坡结构面产状等信息并绘制赤平投影图,有效解决了传统结构面信息调查方法存在的工作烦琐、操作难度大的特点。然后借助一典型空间体和一个实际工程案例,对方法的准确性和高效性进行了验证与分析。研究结果表明,基于无人机点云模型,采用机器学习等处理手段能够轻松高效得到岩体结构面产状等信息,可以为岩质边坡稳定性分析提供新思路和新方法。 展开更多
关键词 岩体结构 点云数据 产状 PYTHON 机器学习
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岩体结构面循环剪切设备和剪切力学特性的研究现状及展望
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作者 尹敬涵 盛谦 +2 位作者 陈健 张茂础 崔臻 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1202-1230,共29页
总结了岩体结构面在循环荷载作用下的力学特性若干重要问题的研究进展,包括4个方面:(1)岩体结构面表面形态信息;(2)岩体结构面循环剪切试验设备;(3)循环剪切试验影响因素;(4)结构面力学特性的描述与表征。在对现有研究成果进行评述的基... 总结了岩体结构面在循环荷载作用下的力学特性若干重要问题的研究进展,包括4个方面:(1)岩体结构面表面形态信息;(2)岩体结构面循环剪切试验设备;(3)循环剪切试验影响因素;(4)结构面力学特性的描述与表征。在对现有研究成果进行评述的基础上指出了需要解决的问题和今后的发展方向。目前,结构面粗糙度描述缺乏统一的评判标准,在单向剪切中足以模拟地震动荷载的剪切设备仍有待进一步研发,且法向循环加载试验,特别是切向和法向循环荷载耦合剪切试验还有待研究,此外针对循环加载试验,仍缺乏一个完备的理论能够综合考虑所有影响因素;结构面的变形和强度公式如何选择也是一个较难解决的问题。研发新的动态、多自由度循环剪切设备,进行完备的循环剪切变形和强度公式研究是岩体结构面动态剪切问题研究的必由之路。希望本文可为今后的相关工作提供一定的参考和依据。 展开更多
关键词 岩体结构 循环剪切设备 结构面力学特性 综述
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基于钻孔摄像的岩体结构面参数快速提取研究
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作者 陈大佼 赵宇 +2 位作者 王文军 刘子涵 马骏 《有色金属(矿山部分)》 2024年第4期182-190,共9页
目的:岩体结构面决定着岩体强度和承载能力,直接影响着地下工程允许暴露面积和暴露时间。钻孔摄像是获取岩体深部结构面的重要方法。论文针对当前钻孔摄像获得岩体结构面参数自动提取难、精度差等问题开展研究。方法:分析了钻孔摄像中... 目的:岩体结构面决定着岩体强度和承载能力,直接影响着地下工程允许暴露面积和暴露时间。钻孔摄像是获取岩体深部结构面的重要方法。论文针对当前钻孔摄像获得岩体结构面参数自动提取难、精度差等问题开展研究。方法:分析了钻孔摄像中结构面的特征,研究了三维钻孔模型到二维平面展开过程中,钻孔图像中结构面与平面展开图上的节理轨迹的对应关系,提出了基于钻孔摄像图像信息反向重构三维空间钻孔和结构面的流程和参数提取方法。重点突破了基于钻孔图像信息的节理信息提取的坐标转换、结构面拟合和结构面倾向、倾角和迹宽等参数提取方法等三个关键技术(创新点),利用Python开发语言,基于PyCharm作为集成开发环境,使用PyQt5图形控件、Numpy数值计算库和SQLite数据库,开发了钻孔图像结构面参数自动提取软件,并成功应用于某矿山地下钻孔岩体结构面参数的提取。结果:应用结果表明本文设计的方法和开发的系统具有提取速度快、准确度高的特点。结论:本文研究为钻孔结构面参数快速提取提供了一套有益的方法。 展开更多
关键词 岩体结构面参数 快速提取 钻孔摄像 节理形态 结构面识别
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基于t-SNE的多参数岩体结构面分步聚类方法
6
作者 李新正 王述红 +1 位作者 侯钦宽 董福瑞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1540-1550,共11页
结构面聚类是进行岩体稳定性评价的重要步骤。常用聚类方法多以产状作为分组依据,忽略了结构面物理特性指标对岩体稳定性的影响。针对分组依据单一化的不足,综合考虑结构面倾向、倾角、迹长、张开度、填充状态和粗糙度的影响,提出一种... 结构面聚类是进行岩体稳定性评价的重要步骤。常用聚类方法多以产状作为分组依据,忽略了结构面物理特性指标对岩体稳定性的影响。针对分组依据单一化的不足,综合考虑结构面倾向、倾角、迹长、张开度、填充状态和粗糙度的影响,提出一种基于学生分布随机邻近嵌入(student-distributed stochastic neighbor embedding,简称t-SNE)的多参数岩体结构面分步聚类方法。首先,利用t-SNE算法对除产状外的结构面特征进行数据降维;进而利用模拟退火算法搜索K-means算法的全局最优初始值,并采用分步聚类思想完成聚类。研究表明:所提方法有效地解决了高维空间样本稀疏的问题,同时保留了数据的局部结构与全局结构。新方法相比于传统方法能对空间分布相似区内结构面的物理特性进行精确划分,分组精度更高,且在避免复杂权重值计算的条件下,能有效区分产状与物理特性参数对岩体稳定性的影响差异。最后,将所提方法应用于中国新疆某露天矿坡结构面实测数据分析中,所得分组结果合理可靠,进一步证明该方法在实际工程中的有效性。研究方法可为多参数岩体结构面的分步聚类提供参考。 展开更多
关键词 岩体结构 多参数 分步聚类 t-SNE K-MEANS算法
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基于地质模型的岩体结构面三维网络模拟研究
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作者 闫福根 钟坤 +1 位作者 李爽 高厚 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第12期203-216,共14页
【目的】岩体内部各结构面相互制约、相互影响而非完全独立,为了使各类结构面有效耦合,对结构面进行三维网络模拟,建立结构面三维模型,以实现各类结构面的三维可视化表达。【方法】采用混合数据结构技术对岩石中存在的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构... 【目的】岩体内部各结构面相互制约、相互影响而非完全独立,为了使各类结构面有效耦合,对结构面进行三维网络模拟,建立结构面三维模型,以实现各类结构面的三维可视化表达。【方法】采用混合数据结构技术对岩石中存在的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面进行精确的地质模型构建;采用Monte Carlo+动态校核方法,对Ⅳ类结构面进行网络模拟;根据实际结构面分布规律,以分组最近原则对Monte Carlo法建立的初步模型进行动态校核,实现初步模型的逐步修正,最后在Vgeo平台上对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面和Ⅳ类结构面进行模型耦合。【结果】结果显示:成功构建了X水电站坝后厂房包含岩层、软弱夹层及破碎带的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面三维地质体耦合模型;根据实测计算得到的2组Ⅳ类结构面实测样本,得到了开挖面实际揭露结构面三维模型并动态校核构建最终模型;对构建的多重三维地质体模型和三维结构面模型进行组合,实现了X水电站坝后厂房各类结构面的三维可视化统一表达与重构。【结论】实践表明:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面模型与实测二维剖面一致性较好,Ⅳ类结构面迹长、体密度误差较小,分别为-3.13%~-1.77%和6.36%~7.69%,且与实际揭露的结构面分布一致,模型具有较好的精度和可靠性。工程师基于模型可快速获取结构面的可视化分析成果和任意高程、任意剖面的结构面分布图,也可通过数字钻孔实现地质超前预报,同时也能为基础处理、渗流等问题处理提供直观的分析基础。 展开更多
关键词 岩体结构 三维网络模拟 地质模型 动态校核 影响因素
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基于SLAM激光雷达点云数据的岩体结构面自动识别方法
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作者 贺鸣 李龙威 +2 位作者 任晖 樊柱军 库新勃 《西北水电》 2024年第4期129-134,共6页
随着工程项目不断向复杂地质环境条件区域发展,也随着三维激光扫描技术的快速发展,激光雷达点云数据已成为地质工程领域获取地质信息的重要手段。为了利用SLAM激光雷达点云数据并结合岩体不连续性提取的方法,以实现结构面的自动识别,以... 随着工程项目不断向复杂地质环境条件区域发展,也随着三维激光扫描技术的快速发展,激光雷达点云数据已成为地质工程领域获取地质信息的重要手段。为了利用SLAM激光雷达点云数据并结合岩体不连续性提取的方法,以实现结构面的自动识别,以某抽水蓄能勘探平洞为例,首先采用SLAM手持激光雷达技术获取岩体的三维点云数据,然后通过点云建图重定向、去噪、配准等图像处理技术对原始点云进行处理,接着运用DSE软件进行结构面的特征提取和分类,最后对识别结果与罗盘测量结果进行了对比。结果表明:该方法能够有效识别出不同类型的结构面,且与传统方法相比效率更高,参与人员更少,可为岩体结构分析提供一种新的技术手段,对于提高复杂环境条件下勘察作业安全与效率提升具有重要意义。 展开更多
关键词 激光雷达 岩体结构 不连续提取 自动识别
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天然岩体结构面粗糙度各向异性、尺寸效应、间距效应研究 被引量:40
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作者 葛云峰 唐辉明 +3 位作者 王亮清 赵斌滨 吴益平 熊承仁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期170-179,共10页
为了研究天然岩体结构面粗糙度评价结果影响因素,以重庆武隆地区大尺寸岩体结构面为例,运用三维激光扫描技术,基于Grasselli改进法描述粗糙度在不同采样方向、尺度与精度下的变化规律。结果显示:所选用的天然岩体结构面具有明显的各向... 为了研究天然岩体结构面粗糙度评价结果影响因素,以重庆武隆地区大尺寸岩体结构面为例,运用三维激光扫描技术,基于Grasselli改进法描述粗糙度在不同采样方向、尺度与精度下的变化规律。结果显示:所选用的天然岩体结构面具有明显的各向异性、正尺寸效应和间距效应,因此在进行粗糙度评价时,采样方向务必与剪切方向保持一致,采样尺寸与采样间距应大于等于和小于等于有效采样尺寸与间距;为便于不同评价方法间结果对比,应保证在相同的采样参数下开展研究。 展开更多
关键词 石力学 岩体结构面粗糙度 各向异性 尺寸效应 间距效应 激光扫描
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岩体结构面粗糙度系数定量表征研究进展 被引量:40
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作者 陈世江 朱万成 +1 位作者 王创业 张飞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期239-256,共18页
1978年,Barton提出的节理粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC)被国际岩石力学学会作为评估节理粗糙度的标准方法.然而该方法存在人为估值的主观性缺陷.就此,国内外学者围绕岩体结构面粗糙度定量化表征开展了大量的研究工作.首... 1978年,Barton提出的节理粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC)被国际岩石力学学会作为评估节理粗糙度的标准方法.然而该方法存在人为估值的主观性缺陷.就此,国内外学者围绕岩体结构面粗糙度定量化表征开展了大量的研究工作.首先,从二维节理轮廓线到三维岩体结构面,系统地阐述了其粗糙度定量化表征方法研究进展,并总结了各方法参数与JRC的关系;评价了各表征参数的本质特性及其适用性;指出了各方法参数获取过程中存在的问题,主要有:采样间隔的影响,三角形单元划分的影响,如何确定综合参数法中各参数的权重;针对这些问题,给出了笔者的一些想法、建议.与此同时,对结构面粗糙度表征的两个热点问题,即各向异性和尺寸效应的研究也进行了详细总结分析.最后,笔者认为:(1)分形维数因是描述自然界复杂几何体的一种简洁有力的工具,其仍是结构面粗糙度定量描述的有效方法;(2)3D打印技术的应用,有望在开展结构面各向异性、尺寸效应研究方面取得突破性进展. 展开更多
关键词 石力学 岩体结构 粗糙度 研究进展
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基于钻孔图像的岩体结构面几何信息智能测量 被引量:21
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作者 葛云峰 钟鹏 +8 位作者 唐辉明 赵斌滨 王亮清 夏丁 仇雅诗 李鹏飞 张莉 闻炼 曹天赐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4467-4476,共10页
针对钻孔图像中岩体结构面形态特征,提出了一种基于Canny检测的岩体结构面几何信息智能测量方法。该方法首先采用灰度共生矩阵特征参数,在长幅钻孔图像中定位结构面区域;然后,对识别的结构面区域,采用Canny检测算法识别出结构面边缘,并... 针对钻孔图像中岩体结构面形态特征,提出了一种基于Canny检测的岩体结构面几何信息智能测量方法。该方法首先采用灰度共生矩阵特征参数,在长幅钻孔图像中定位结构面区域;然后,对识别的结构面区域,采用Canny检测算法识别出结构面边缘,并通过边缘连接和合适的阈值筛选边缘,提取出结构面上下边缘;最后,对结构面边缘进行三角函数拟合,得到结构面上下边缘的正弦曲线,结合立体空间几何理论,从而计算出岩体结构面的倾向、倾角、隙宽等参数。以如美水电站坝址区两钻孔为例,基于本算法提取结构面几何信息,并与已有成功算法进行对比得到了较为一致的结果,证明了算法的可行性。 展开更多
关键词 岩体结构 钻孔图像 Canny检测 灰度共生矩阵 结构面产状 结构面隙宽
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基于岩体结构面分布分形维的岩体质量评价 被引量:31
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作者 刘艳章 盛建龙 +1 位作者 葛修润 王水林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期971-975,共5页
尽管岩体结构面具有空间上的不规则性和结构网络上的复杂性,但由于它又具有自相似的特征,可以运用分形理论来对其进行研究。运用盒计维数法对某矿山巷道围岩体结构面分布的分维数进行计算,验证了岩体结构面分布的分形特征。通过对岩体... 尽管岩体结构面具有空间上的不规则性和结构网络上的复杂性,但由于它又具有自相似的特征,可以运用分形理论来对其进行研究。运用盒计维数法对某矿山巷道围岩体结构面分布的分维数进行计算,验证了岩体结构面分布的分形特征。通过对岩体结构面分布分形维值分布规律的分析发现,分形维数越大、结构面分布越密集,结构面迹线越长,岩体质量越差,表明可将岩体结构面分布的分形维作为岩体质量评价的指标。将计算所得的岩体结构面分布的分维数与按工程岩体分级标准对相应岩体分级所得的岩体质量等级进行对比,提出了一个以岩体结构面分布的分形维作为分级指标的岩体质量评价方案。 展开更多
关键词 岩体结构 分维数 质量 巷道围
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岩体结构控制下的边坡变形破坏模式分析 被引量:15
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作者 杨继红 董金玉 +2 位作者 刘汉东 黄志全 刘海宁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期58-62,共5页
结合某一水电工程,分析坝址区主要II级结构面的特征,指出断层F11和五庙坡断层带(F6、F7、F8)对边坡变形和稳定性起控制作用;通过地质分析概化出考虑主要结构面的三维数值分析模型,研究蓄水工况下边坡岩体的位移和剪应变增量分布特征;根... 结合某一水电工程,分析坝址区主要II级结构面的特征,指出断层F11和五庙坡断层带(F6、F7、F8)对边坡变形和稳定性起控制作用;通过地质分析概化出考虑主要结构面的三维数值分析模型,研究蓄水工况下边坡岩体的位移和剪应变增量分布特征;根据地质分析和数值模拟结果提出蓄水之后边坡特有的变形破坏模式,上盘岩体沿着断层F11剪切滑动从而挤压五庙坡断层带产生压缩变形。对边坡岩体的主控结构面断层F11和五庙坡断层带应进行必要的防渗和加固处理。 展开更多
关键词 岩体结构 结构 边坡 变形破坏模式 剪切滑动
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岩体结构三维可视化及其工程应用研究 被引量:43
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作者 柴贺军 黄地龙 +1 位作者 黄润秋 刘浩吾 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期217-220,共4页
根据结构面工程地质信息采集的内容和特点 ,提出了岩体结构三维可视化技术 ,研制开发了岩体结构三维可视化模型及构图系统 ,并将该系统成功地应用于某大型水电工程的岩体结构研究中。
关键词 岩体结构 三维可视化 水电工程
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岩体结构控制下的斜坡变形特征 被引量:19
15
作者 柴波 殷坤龙 +1 位作者 陈丽霞 李远耀 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期521-525,共5页
为了分析岩体结构与斜坡变形的作用关系,以巴东城区为例,探讨了区内主要地层(三叠系巴东组第2段T2b2、第3段T2b3)岩体结构在内、外动力地质作用下的演化过程,进而分析了不同类型岩体结构控制下的表层斜坡的变形特征。结果表明:内动力地... 为了分析岩体结构与斜坡变形的作用关系,以巴东城区为例,探讨了区内主要地层(三叠系巴东组第2段T2b2、第3段T2b3)岩体结构在内、外动力地质作用下的演化过程,进而分析了不同类型岩体结构控制下的表层斜坡的变形特征。结果表明:内动力地质作用过程中形成了岩体结构,而外动力地质作用改造着岩体结构;根据沉积成岩、构造作用过程中所形成层理、节理、劈理的发育程度,可将岩体划分为层状结构、块裂结构和碎裂结构;风化、水等外动力地质作用对岩体结构的改造结果受控于原岩结构;巴东组第3段层状岩体多沿层间软弱夹层顺层滑动;巴东组第2段互层状岩体,层间差异崩解作用易形成崩塌;结构面的组合关系、发育规模控制着块体失稳的形式和规模;密集发育的劈理将岩体分割呈碎裂状结构,卸荷松动下呈膝状弯曲。这些认识对巴东地区斜坡灾害分析、防治具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 岩体结构 斜坡变形 地质构造 外动力地质作用
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岩性及岩体结构对斜坡地震加速度响应的影响 被引量:19
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作者 刘汉香 许强 侯红娟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2482-2488,共7页
斜坡岩体的岩性及岩体结构是斜坡在地震作用下产生变形破坏的主要控制因素。基于振动台模型试验,对4个斜坡模型探讨了这2个因素对斜坡地震动力响应的影响。岩性包括强度相对较高的硬岩和强度相对较低的软岩,对这两种岩性的斜坡又分别考... 斜坡岩体的岩性及岩体结构是斜坡在地震作用下产生变形破坏的主要控制因素。基于振动台模型试验,对4个斜坡模型探讨了这2个因素对斜坡地震动力响应的影响。岩性包括强度相对较高的硬岩和强度相对较低的软岩,对这两种岩性的斜坡又分别考虑了不含结构面的均质斜坡和含水平层状结构面的斜坡。基于传感器采集到的大量数据,以主频相近的天然地震波和10 Hz正弦波加载为分析工况,获得了以下几点认识:(1)4个模型斜坡坡面和坡内的水平向加速度均具有高程放大效应,尤其是软岩斜坡坡顶放大效应最显著;(2)软岩斜坡对水平向加速度的高程放大效应强于硬岩斜坡,尤其是在均质斜坡中表现最显著,均质软岩斜坡的高程放大效应呈现出明显的非线性特征;(3)当加载方向与水平层面平行时,含水平层状结构面的斜坡比均质斜坡产生了更强的高程放大效应,且在软岩斜坡中体现最显著;(4)岩性差异对斜坡水平向加速度高程效应的影响比结构差异的影响更为显著。研究结果为岩质斜坡的抗震设计提供了一定参考。 展开更多
关键词 斜坡 岩体结构 天然波 正弦波 加速度响应
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岩体结构面直剪试验制样误差效应研究 被引量:8
17
作者 雍睿 胡新丽 +2 位作者 唐辉明 李长冬 吴琼 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4643-4651,共9页
根据剪切方向与制样误差角的相对位置关系,完善结构面抗剪强度参数理论解析修正公式的推导过程,采用数值试验方法验证结构面制样误差效应;依据直剪试验原理和概化模型提出的抗剪强度参数修正方法,通过室内结构面模型试验验证制样误差效... 根据剪切方向与制样误差角的相对位置关系,完善结构面抗剪强度参数理论解析修正公式的推导过程,采用数值试验方法验证结构面制样误差效应;依据直剪试验原理和概化模型提出的抗剪强度参数修正方法,通过室内结构面模型试验验证制样误差效应及理论解析修正方法和数值试验的研究成果。研究结果表明:结构面制样误差的几何形态由爬坡角α和偏角β所控制,抗剪强度参数c和φ对爬坡角α敏感,偏角β影响甚小;在正滑向条件下,结构面抗剪强度参数随着α增大而减小,随偏角β的增大而增大;在逆滑向条件下,试验结果与正滑向变化趋势相反。抗剪强度参数随误差角变化的趋势与理论解析修正方法规律一致,这比基于单元微截面的空间应力状态推导得到的理论解析修正公式更符合工程实际。制样误差效应是造成直剪试验结果失真的重要因素,需根据结构面真实受力状态对试验结果进行修正。 展开更多
关键词 制样误差效应 抗剪强度 岩体结构 数值试验 模型试验
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岩体结构均质区划分法的适用性研究 被引量:7
18
作者 郭亮 李晓昭 +3 位作者 王益壮 陈为平 程梦林 周扬一 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2928-2937,3002,共11页
岩体结构均质区划分是结构面统计与建模的基础。实践中以主控要素作指标、以最优划法为依据,更易获客观真实划分结果。针对国内核废料处置库北山预选区岩体结构面,开展了测窗范围截取、取样偏差及块网变异修正前处理,编程实现了多种方... 岩体结构均质区划分是结构面统计与建模的基础。实践中以主控要素作指标、以最优划法为依据,更易获客观真实划分结果。针对国内核废料处置库北山预选区岩体结构面,开展了测窗范围截取、取样偏差及块网变异修正前处理,编程实现了多种方法下的均质区划分,初步探究各法在北山的判别力、适用性、局限性。结果表明:针对北山预选区而言,关联系数法和Mahtab法适用性较弱,Miller法最强;而Miller法中又以"34格大面积块"的划分效果最佳。将此最优划法应用至北山芨芨槽块段,希望能给结构面网络建模及后续渗流计算提供有益参考。 展开更多
关键词 岩体结构 均质区划分法 判别力 甘肃北山
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大型地下洞室顶板稳定性的岩体结构控制效应 被引量:12
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作者 王明华 杨良策 +1 位作者 刘汉超 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期484-487,共4页
采用结构力学方法和块体稳定性分析程序UNWFDGE分析了溪洛渡水电站大型地下洞室中错动带单条发育、结构面成组发育和结构面集中发育呈碎裂岩体三种情况下的围岩稳定性,得出了错动带出露的临界稳定厚度和潜在不稳定块体的特征,为支护处... 采用结构力学方法和块体稳定性分析程序UNWFDGE分析了溪洛渡水电站大型地下洞室中错动带单条发育、结构面成组发育和结构面集中发育呈碎裂岩体三种情况下的围岩稳定性,得出了错动带出露的临界稳定厚度和潜在不稳定块体的特征,为支护处理提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 大型地下洞室 溪洛渡水电站 顶板稳定性 岩体结构
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基于点云数据对齐技术的岩体结构面三维吻合度求取 被引量:6
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作者 葛云峰 陈勇 +4 位作者 王亮清 霍少磊 王昌硕 夏丁 钟鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3385-3393,共9页
为了更好地描述岩体结构面的吻合程度,引入点云数据对齐技术,计算获得岩体结构面三维吻合度参数(JMC3D)。采用三维激光扫描技术,获取岩体结构面上下盘点云数据,基于迭代最近算法(ICP),将结构面参考面和测试面点云数据统一到全局坐标系... 为了更好地描述岩体结构面的吻合程度,引入点云数据对齐技术,计算获得岩体结构面三维吻合度参数(JMC3D)。采用三维激光扫描技术,获取岩体结构面上下盘点云数据,基于迭代最近算法(ICP),将结构面参考面和测试面点云数据统一到全局坐标系中并实现对齐,计算对齐后的测试面与参考面之间的Z坐标高差;然后,将高差位于对齐误差区间的点云数据作为吻合部分予以定量化,计算岩体结构面上下盘吻合面积百分比,从而获取三维吻合度参数。最后,根据JRC-JMC模型公式求取岩体结构面剪切强度,与室内岩体结构面直剪试验结果对比分析进行方法验证。4组试验对比结果误差分别为7.38%、3.21%、9.03%、10.02%,表明基于点云数据对齐技术求取的岩体结构面三维吻合度具有一定可行性和实用性,同时也进一步印证岩体结构面三维吻合度与剪切强度之间的相互联系。 展开更多
关键词 岩体结构 点云数据对齐技术 三维吻合度 剪切强度
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