基于超声波钻孔电视的深部岩体体积节理数的计算方法及其工程应用

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作者 刘冀昆 王成虎 +2 位作者 乾增珍 高桂云 张树辉 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期2098-2109,共12页

未经开挖的深部工程岩体质量评价长期以来都是国内外工程地质与岩体力学领域的重要科学问题,当工况无法满足现场波速试验条件时,如何利用体积节理数评价岩体的完整程度,成为准确评价深部工程岩体质量的关键。本次研究基于超声波钻孔成... 未经开挖的深部工程岩体质量评价长期以来都是国内外工程地质与岩体力学领域的重要科学问题,当工况无法满足现场波速试验条件时,如何利用体积节理数评价岩体的完整程度,成为准确评价深部工程岩体质量的关键。本次研究基于超声波钻孔成像技术,提出了一种通过图像测井数据获取J_v的计算方法——钻孔透视法:根据节理的位置、方位角等信息,推演单位体积中节理与钻孔的相对位置,据此将节理分为4种类型,从而分别计算节理数并求和,得到对应深度下的J_v值。将钻孔透视法应用于山东省潍坊市昌乐县某矿区内钻孔HHZK的深部岩体J_v的计算,结合岩芯点荷载试验估算岩石饱和单轴抗压强度R_c,使用BQ法对该地区深部工程岩体质量进行定量化评价。研究结果表明:钻孔HHZK深部岩体按照BQ法分级,主要分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级,34~150 m的Ⅲ、Ⅳ级岩体主要为碎裂黑云斜长片麻岩、花岗斑岩以及花岗闪长岩等;150~400 m的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级岩体主要为花岗岩、脉状混合岩、构造角砾岩以及混合片麻岩等。研究结果为当地矿山开采和地质环境治理提供了岩体质量评价数据支撑,同时也验证了该方法的适用性和可靠性。 展开更多

关键词 深部岩体 钻孔透视法 BQ法 体积节理数 超声波钻孔成像技术

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岩体体积节理数(Jv)的现场测量方法评价 被引量：28

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作者 林锋 黄润秋 +3 位作者 王胜 刘明 霍俊杰 高正 《工程地质学报》 CSCD 2008年第5期663-666,共4页

岩体体积节理数是衡量岩体完整性的重要指标之一,其现场实测方法有直接测量法、间距法、条数法等。论文分析了各现场测量方法的原理及其存在的问题,并结合实例测量成果,认为：直接测量法较准确,但测量面积要足够大;间距法结果偏小,应乘... 岩体体积节理数是衡量岩体完整性的重要指标之一,其现场实测方法有直接测量法、间距法、条数法等。论文分析了各现场测量方法的原理及其存在的问题,并结合实例测量成果,认为：直接测量法较准确,但测量面积要足够大;间距法结果偏小,应乘以1.05-1.1的修正系数;条数法受测量面方位的影响较大,应用时应有足够的样本数,以均值为基数乘以1.4-1.7的修正经验系数。 展开更多

关键词 岩体 体积节理数 岩体完整性 直接测量法 间距法 条数法 修正系数

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岩体体积节理数的统计方法及其在围岩分级中的应用 被引量：21

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作者 胡修文 胡盛明 +2 位作者 卢阳 黄磊 刘镇 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第6期30-34,共5页

基于测线法而统计的一维空间的节理密度,对测线的方位较敏感,且难以全面反映节理在三维空间内的发育情况,通常难以达到足够的精确度。岩体体积节理数Jv是对节理密度的三维统计,能较好地反映节理密度。目前国内外比较流行的几种围岩分级... 基于测线法而统计的一维空间的节理密度,对测线的方位较敏感,且难以全面反映节理在三维空间内的发育情况,通常难以达到足够的精确度。岩体体积节理数Jv是对节理密度的三维统计,能较好地反映节理密度。目前国内外比较流行的几种围岩分级方法中,其评价指标都与岩体体积节理数Jv有着重要的关联。准确获得岩体体积节理数Jv对于围岩分级有着非常重要的作用。介绍了各种岩体的岩体体积节理数的统计方法及其在RMR法、Q法、GSI及BQ法围岩分级系统中的应用,并结合工程实践对其进行运用。 展开更多

关键词 岩体体积节理数 围岩分级 RQD GSI

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节理岩体体积节理数Jv的新计算公式 被引量：11

4

作者 李攀峰 杨建宏 +2 位作者 杨建 赵文光 聂德新 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期240-243,共4页

岩体体积节理数Jv的定义,按照《工程岩体分级标准》采用节理间距或频率较为恰当;本文研究了岩体内发育一组、二组、三组贯通性节理的情况下,Jv定义的适宜性,指出节理正交的情况下Jv的适宜性最好,推导出Jv的修正系数为K1=|sin(n1,^n2)||c... 岩体体积节理数Jv的定义,按照《工程岩体分级标准》采用节理间距或频率较为恰当;本文研究了岩体内发育一组、二组、三组贯通性节理的情况下,Jv定义的适宜性,指出节理正交的情况下Jv的适宜性最好,推导出Jv的修正系数为K1=|sin(n1,^n2)||cos(n1×n2,^n3)|,研究表明:节理夹角越小,对Jv的影响越大;通过连通率等效途径,断续节理岩体的Jv计算公式为Jv=K1.∑Si.ni(i 3)。运用该公式可实现工程岩体裂隙发育程度的科学评价。 展开更多

关键词 节理岩体 贯通性节理 断续节理 体积节理数 JV

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岩体体积节理数的修正研究 被引量：2

5

作者 李攀峰 杨建宏 聂德新 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第12期80-83,共4页

首先介绍了岩体体积节理数(JV)的定义,指出JV定义中采用节理间距或频率更为恰当。进而讨论了体积节理数计算公式的适用范围,研究表明:该公式仅适用于岩体内分布有不多于3组贯通性正交节理的情况,而一般情况下计算结果偏大。然后,通过体... 首先介绍了岩体体积节理数(JV)的定义,指出JV定义中采用节理间距或频率更为恰当。进而讨论了体积节理数计算公式的适用范围,研究表明:该公式仅适用于岩体内分布有不多于3组贯通性正交节理的情况,而一般情况下计算结果偏大。然后,通过体积、连通率修正,使JV可适用于贯通性节理岩体和断续节理岩体,客观准确地反映工程岩体完整程度。 展开更多

关键词 节理岩体 贯通性节理 断续节理 体积节理数

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岩体体积节理数表征岩体完整系数的结构面类别修正研究 被引量：9

6

作者 殷明伦 张晋勋 +2 位作者 江玉生 江华 商晓旭 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1133-1140,共8页

岩体完整性是评价工程岩体稳定性的重要指标之一。众多研究结果表明,岩体完整性系数Kv能比较全面地体现岩体的完整性,但其测试难度高,且不利于现场测试工作的频繁开展,需要一种更易于测量的指标。基于文献调研及大量工程实测数据,通过... 岩体完整性是评价工程岩体稳定性的重要指标之一。众多研究结果表明,岩体完整性系数Kv能比较全面地体现岩体的完整性,但其测试难度高,且不利于现场测试工作的频繁开展,需要一种更易于测量的指标。基于文献调研及大量工程实测数据,通过研究岩体体积节理数Jv与岩体完整系数Kv的关系,提出了考虑结构面类别的Jv表征Kv的修正方法。修正方法中将结构面划分为5类,明确了结构面性状定性、定量划分依据,并依据实测数据确定了结构面修正系数Jp的取值方法。对比实际工程中的实测Kv值、国标推荐换算得到的Kv值、线性拟合得到的Kv值、修正换算方法得到的Kv值,结果表明,采用修正方法得到的Kv值与实测Kv值的拟合优度更高,绝对残差较国标推荐算法和线性拟合换算结果分别减少了58%和32%,换算准确度更高。这证明了研究提出的岩体体积节理数表征岩体完整系数的结构面类别修正方法在工程应用上是可行的,可以在后续工程中推广使用。 展开更多

关键词 岩体质量评价 岩体完整性系数 岩体体积节理数 结构面类别划分 结构面类别修正

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基于单试件法的节理岩体抗剪强度参数分析 被引量：9

7

作者 邓华锋 熊雨 +3 位作者 肖瑶 齐豫 李涛 许晓亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1509-1515,共7页

试样之间的差异不仅影响节理岩体直剪试验结果的离散性,更重要的是影响节理岩体"多试件法"抗剪强度参数分析结果的合理性,为此,采用劈裂法制备了单节理砂岩试样,进行了节理面形貌扫描分析和直剪试验。研究结果表明:①由于制... 试样之间的差异不仅影响节理岩体直剪试验结果的离散性,更重要的是影响节理岩体"多试件法"抗剪强度参数分析结果的合理性,为此,采用劈裂法制备了单节理砂岩试样,进行了节理面形貌扫描分析和直剪试验。研究结果表明:①由于制样条件限制,试样之间的差异不可避免,试样的非均匀性导致了试验结果的离散,使得试样使用顺序直接影响试验结果的分布规律;②基于Barton建立的节理面抗剪强度经验公式,提出了通过单个试样节理面形貌特征扫描分析或者单次直剪试验确定该试样节理面JRC值和抗剪强度参数的"单试件法",为定量分析同组各试样之间抗剪强度参数差异提供了较好的思路;③提出了基于"单试件法"的节理岩体抗剪强度参数综合分析方法,将同组各试样在不同法向应力下的抗剪强度试验值和计算值一起进行拟合分析,使得每个试样在不同法向应力下的剪切力学特性都有体现,可以更加真实地反映该组试样节理面的剪切力学特性分布规律,而且可以消除试样使用顺序对试验结果的影响。 展开更多

关键词 节理岩体 节理面 形貌 差异 试验顺序 分形维数 单试件法

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动载下节理岩体破坏过程的数值试验研究 被引量：17

8

作者 李超 刘红岩 阎锡东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期655-664,共10页

节理岩体是工程中最常见的一类岩体,其在地震、爆炸等动载下的力学响应及破坏过程对相关工程安全性的影响至关重要。采用基于有限元应力分析和统计损伤理论开发的动态版RFPA2D数值模拟软件,对动载下节理岩体的动态破坏过程进行了模拟,... 节理岩体是工程中最常见的一类岩体,其在地震、爆炸等动载下的力学响应及破坏过程对相关工程安全性的影响至关重要。采用基于有限元应力分析和统计损伤理论开发的动态版RFPA2D数值模拟软件,对动载下节理岩体的动态破坏过程进行了模拟,重点讨论了节理条数、节理贯通度、节理倾角及应力波峰值对岩体动态破坏过程的影响规律。计算结果表明,断续节理岩体动态破坏过程及破坏强度与节理构造形态、应力波峰值密切相关。相同动载下,随着节理条数的增加,岩体破坏程度以及应力波能量损失增强,但当节理条数数超过一定值后,岩体破坏程度及应力波能量损失逐渐趋于稳定;节理贯通度较小时,岩体破坏程度较低且破坏单元自上而下均匀分布。随着节理贯通度的增加,岩体破坏增强,且破坏主要出现于节理上部岩体;节理倾角较小时,节理上部岩体破坏严重,易形成次生贯通裂纹。随着节理倾角增加,破坏范围逐渐变大,不易形成次生贯通裂纹;倾角为45°~60°时,岩体破坏效果最佳;动载荷的峰值越大,试样的破坏越严重。当峰值达到一定值时,节理附近发育出多条裂隙并向上下方不断发展而导致岩体完全破坏。在不同节理贯通度工况下与岩石霍布金森压杆(SHPB)试验结果进行比较,结论吻合,证明该数值模拟的合可行性和结论的可靠性。 展开更多

关键词 动载 节理岩体 数值试验 节理性质 AE累积数

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岩体节理体积频率的计算方法及工程应用 被引量：2

9

作者 章广成 李华章 +2 位作者 林叶 向欣 朱志明 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期585-590,共6页

利用Monte-Carlo原理进行三维结构面网络模拟是研究岩体内节理面发育规律最常用的技术手段,节理体积频率(λv)则是影响结构面网络模拟正确与否的关键参数之一,需要根据野外实测节理线频率(λ)进行换算。利用三维结构面网络模拟程序,提... 利用Monte-Carlo原理进行三维结构面网络模拟是研究岩体内节理面发育规律最常用的技术手段,节理体积频率(λv)则是影响结构面网络模拟正确与否的关键参数之一,需要根据野外实测节理线频率(λ)进行换算。利用三维结构面网络模拟程序,提出了基于线频率反演节理体积频率的新思路。首先赋给某组节理一个初始体积频率,利用三维结构面网络模拟程序,生成只包含该组节理的三维网络模型样本,计算此模型中该组节理在测线方向上的线频率,不同体积频率(λv)对应不同线频率(λ),进而可建立两者的函数关系,最后将测线方向上该组节理的线频率带入该函数即可确定其体积频率。以贵州省息烽县鱼简河水库坝址区岩体为例,按照上述思路根据测线法统计数据计算了节理体积频率,结果表明λv与λ之间呈现出高度的线性关系。当节理圆盘半径服从对数正态分布时,λv与λmax的比值约为0.4～1.0,而当节理圆盘半径服从负指数分布时,λv与λmax的比值约为1.3～3.5。最后依据《工程岩体分级标准(GB50218-94)》表3.3.1、表3.4.3和表3.4.4,分别基于线频率和体积频率对鱼简河水库坝肩岩体完整性进行了评价,结果表明,后者评价结果的可信度比前者高。 展开更多

关键词 节理岩体体积频率线频率三维结构面网络模拟岩体完整性

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节理岩体粗糙度吸引子盒子维数的研究方法 被引量：1

10

作者 姚亚夫 《中南工业大学学报》 CSCD 1995年第3期300-304,共5页

论述了节理岩体粗糙度吸引子盒子维数的研究方法，从数学理论上推导了盒子维数Ｄ的正确性和唯一性，作为验证，考查了分形随机布朗运动，获得了较为理想的结果。为了使ＪＲｃ值定量化，本文利用多项式回归分析，得到了ＪＲｃ与分维数Ｄ... 论述了节理岩体粗糙度吸引子盒子维数的研究方法，从数学理论上推导了盒子维数Ｄ的正确性和唯一性，作为验证，考查了分形随机布朗运动，获得了较为理想的结果。为了使ＪＲｃ值定量化，本文利用多项式回归分析，得到了ＪＲｃ与分维数Ｄ之间的经验公式，并在Ｂａｒｔｏｎ提出的典型剖面线中得到了检验，因而，可以说盒子维数研究方法是研究节理岩体粗糙度的一种较好的方法。 展开更多

关键词 节理 岩体 粗糙度 分形 盒子维数

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节理粗糙度对岩块体积的影响规律研究

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作者 刘铁新 李嘉琪 +2 位作者 邓建辉 张正虎 郑俊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2266-2275,共10页

岩体结构直接控制着岩体力学、水力学特性,岩块体积分布规律可直接反映岩体结构特征。目前研究多将节理面简化为平面,忽略了粗糙度对岩块体积的影响。利用Hurst指数H和高度均方根Rq表征节理粗糙度,研究了节理粗糙度对岩块数量和体积分... 岩体结构直接控制着岩体力学、水力学特性,岩块体积分布规律可直接反映岩体结构特征。目前研究多将节理面简化为平面,忽略了粗糙度对岩块体积的影响。利用Hurst指数H和高度均方根Rq表征节理粗糙度,研究了节理粗糙度对岩块数量和体积分布规律的影响。结果表明:(1)H、Rq控制节理的粗糙起伏形态,粗糙度随着Rq的增大而增大、随着H的增大而减小;(2)块体的数量总体上与节理粗糙度正相关,即随着粗糙度的增大而增加;(3)Rq和H对岩块体积分布的影响,主要通过改变小体积块体所占比例实现,块体的平均体积和中位体积随着粗糙度的增大而减小;(4)当节理正交且间距相近时,块体数量随粗糙度的变化可以分为3个阶段,即稳定阶段、初始增长阶段和快速增长阶段,Rq和H共同控制着各区间的相对分布范围。最后,基于摄影测量采集的数据建立了岩体节理模型,对大连某公路边坡的岩块体积分布进行了研究,验证了上述结论的准确性。 展开更多

关键词 岩块体积 岩体结构 节理粗糙度 节理圆盘模型

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岩体节理形貌的分形维数与摩擦角的关系研究 被引量：2

12

作者 陈乃明 《岩土力学》 EI CSCD 1996年第3期54-58,共5页

在土木工程设计和施工中，岩体节理的摩角是一个重要参数，该值的获取既费时又费力。本文首先简要介绍节理形貌的描述方法和分形几何理论，然后将分形理论引人岩体节理摩擦角的研究中，得出了用分形维数表示摩擦角的经验公式。

关键词 节理形貌 摩擦角 分形维数 岩体 岩石节理

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节理岩体弹塑黏性疲劳本构模型研究 被引量：8

13

作者 彭述权 王培宇 +2 位作者 樊玲 周子龙 张珂嘉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期379-389,共11页

在疲劳荷载作用下节理岩体具有明显的瞬时塑性应变,有必要研究考虑瞬时塑性的节理岩体疲劳本构模型。提出节理塑性疲劳元件和双触发非线性黏性疲劳组合元件,假定节理塑性应力与应变成幂函数关系,加速疲劳应变为二阶非线性黏性应变。通... 在疲劳荷载作用下节理岩体具有明显的瞬时塑性应变,有必要研究考虑瞬时塑性的节理岩体疲劳本构模型。提出节理塑性疲劳元件和双触发非线性黏性疲劳组合元件,假定节理塑性应力与应变成幂函数关系,加速疲劳应变为二阶非线性黏性应变。通过并联圣维南体改进伯格斯疲劳模型模拟稳定疲劳。在此基础上,提出并验证了一种新的节理岩体弹塑黏性疲劳本构模型。研究表明:该模型能较好地模拟完整岩石、节理岩体试验疲劳应变。该模型可以较好模拟疲劳加载条件下节理岩体稳定疲劳曲线,也可以较好模拟节理岩体非稳定疲劳的瞬时弹性和瞬时塑性应变、减速疲劳阶段应变、等速疲劳阶段与加速疲劳阶段应变。该模型拟合结果表明:节理岩体的疲劳瞬时塑性应变在疲劳瞬时应变中占较大比例,不能忽略其对疲劳应变的影响。该研究结果对预测节理岩体工程的疲劳变形和疲劳稳定性具有参考价值。 展开更多

关键词 节理岩体 疲劳 节理塑性疲劳元件 改进伯格斯模型 弹塑黏性

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断续节理岩体动态疲劳损伤研究 被引量：2

14

作者 邵鹏 张勇 +1 位作者 贺永年 段晨辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期824-827,共4页

分析了断续节理岩体动态疲劳损伤的复杂性,阐明了疲劳损伤研究的近似处理方法。基于剩余应变强度理论和线性退化准则讨论了断续节理岩体动态疲劳损伤累积过程。研究了岩体破裂概率与疲劳损伤的等效性,建立了疲劳损伤变量与分形维数间的... 分析了断续节理岩体动态疲劳损伤的复杂性,阐明了疲劳损伤研究的近似处理方法。基于剩余应变强度理论和线性退化准则讨论了断续节理岩体动态疲劳损伤累积过程。研究了岩体破裂概率与疲劳损伤的等效性,建立了疲劳损伤变量与分形维数间的定量关系。最后通过动态疲劳实验验证了结论的正确性。 展开更多

关键词 断续节理岩体 动态疲劳损伤 破裂概率 分形维数

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节理岩体损伤及分形耦合分析 被引量：3

15

作者 秦四清 张倬元 +1 位作者 王士天 黄润秋 《成都理工学院学报》 CSCD 1994年第1期84-90,共7页

计算了锦屏水电站解放沟坝段平硐测点节理岩体的损伤张量、充填维数及多重分维值；建立了充填维数与连通率、多重分维值与最大主损伤值的关系式，初步明确了分维的物理意义，并对其可能的应用作了分析。

关键词 损伤 充填维数 节理 岩体 多重分维

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节理岩体损伤的分形研究 被引量：6

16

作者 温世游 胡柳青 李夕兵 《江西有色金属》 2000年第3期14-16,共3页

在岩石材料损伤模型的基础上 ,把损伤力学与分形理论结合起来推导节理岩体损伤的本构方程 ,定性分析反映岩体损伤程度的分形维数m和D的关系 ,最后给出了m、D的确定方法。

关键词 节理岩体 分形维数 损伤 岩石材料 本构方程

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节理岩体的分形损伤张量

17

作者 陈乃明 王如路 刘宝琛 《有色金属》 CSCD 1995年第3期12-15,共4页

论述了分形几何及计算分形维数的方法；讨论了利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法在计算机上生成岩体节理网络图的原理；提出了一种分形损伤张量，并通过算例讨论了这种张量的可行性。

关键词 岩体节理网络 分形维数 分形损伤张量

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量化GSI系统及其在估计岩体力学参数中的应用 被引量：5

18

作者 翟龙象 胡修文 孔德智 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2013年第4期154-158,共5页

岩体力学参数取值是否合理对岩土工程设计与施工以及灾害防治有着重要的影响,如何准确地获取岩体力学参数是当前岩土工程中的重点与难点。本文概述了基于量化的GSI系统和Hoek-Brown经验破坏准则估算岩体力学参数的方法,并将该方法用来... 岩体力学参数取值是否合理对岩土工程设计与施工以及灾害防治有着重要的影响,如何准确地获取岩体力学参数是当前岩土工程中的重点与难点。本文概述了基于量化的GSI系统和Hoek-Brown经验破坏准则估算岩体力学参数的方法,并将该方法用来估算鸡口山隧道ZK83+230～ZK83+260段的围岩力学参数,结果表明采用该方法估算得到的围岩力学参数与试验所得的结果基本一致,从而验证了该方法的可靠性。 展开更多

关键词 量化GSI系统 HOEK-BROWN准则 岩体力学参数 体积节理数(Jv) 结构面表面等级(SCR)

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基于改进模糊算法的节理分组软件开发 被引量：1

19

作者 郭怡宁 刘铁新 +3 位作者 董自岩 郑洪春 韩鞠 詹必雄 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第2期219-224,共6页

节理广泛存在于岩体中,其发育情况影响着岩体的稳定及渗流特性。由于节理数量众多,目前对其研究时需进行分组处理。传统的分组方法如依靠玫瑰图、极点等密度图等,无法确定每组节理的具体数据,同时对离散点的分组效果有限。当下使用机器... 节理广泛存在于岩体中,其发育情况影响着岩体的稳定及渗流特性。由于节理数量众多,目前对其研究时需进行分组处理。传统的分组方法如依靠玫瑰图、极点等密度图等,无法确定每组节理的具体数据,同时对离散点的分组效果有限。当下使用机器学习的聚类算法也存在选择的聚类数影响分组效果的不足。鉴于此,在MATLAB平台上开发了基于改进模糊聚类算法的节理产状聚类程序(JOCP)。JOCP考虑节理的倾向倾角,使用基于聚拢度的模糊聚类算法进行分组,将结果使用Xie-beni指数判断优劣性,最终生成节理分组的最优解。JOCP以原始坐标数据及目标聚类数为输入,以节理产状数据、聚类中心、聚类结果分布图以及有效性指标为输出。将程序用于大连某边坡千条节理数据的分析中,结果证明程序可提高分组确定性,达到分组效果客观准确的目的。此程序可为地质勘探,灾害预测等领域提供技术支持。 展开更多

关键词 岩体 节理分组 聚类分析 程序开发 改进模糊算法

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三峡库区消落带溶蚀岩体劣化指标研究 被引量：15

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作者 殷跃平 黄波林 +3 位作者 李滨 张枝华 闫国强 郑嘉豪 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2590-2600,共11页

三峡库区水位消落带岩体劣化松动使得部分岸坡加速朝不稳定方向演化,给溶蚀岩体岸坡带来了工程灾变效应问题。本文提出了利用高程175 m附近区域的岩体替代未受蓄水影响的岩体的"比拟法",统计分析岩体劣化情况。定义、改进和... 三峡库区水位消落带岩体劣化松动使得部分岸坡加速朝不稳定方向演化,给溶蚀岩体岸坡带来了工程灾变效应问题。本文提出了利用高程175 m附近区域的岩体替代未受蓄水影响的岩体的"比拟法",统计分析岩体劣化情况。定义、改进和统计了岩体劣化变量Det、岩体体积节理数增量ΔJ_(v)和地质强度指标变化值ΔGSI。通过对库区10个典型溶蚀岩体的劣化程度及地质强度指标的研究,提出溶蚀岩体劣化程度的量化指标,并建立其与地质强度指标的相关关系。岩体劣化造成了地质强度指标的下降;强烈劣化时,ΔGSI≤-4.0;ΔGSI与Det满足指数函数关系,ΔGSI和ΔJ_(v)满足线性负相关。提出了岩体劣化随时间演化的三种模式,其中两种模式最终会进入加速劣化状态;岩体结构经由两条路径演变为碎裂结构。同时,讨论了岩体劣化与岸坡亚稳定阶段的关系。研究成果为系统开展三峡库区峡谷段消落带岩体劣化程度勘查、监测和风险防控提供了新的方法。 展开更多

关键词 岩体劣化变量 改进的岩体体积节理数 地质强度指标变化值 劣化发展模式 三峡库区

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