岩体结构面信息数字识别及强度评价

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在采矿工程、岩土工程、岩体力学研究中经常遇到岩体稳定性的问题,人类经过不断地努力与探索逐渐认识到岩体中的各种不连续面对岩体工程的破坏起控制作用。结构面按其发育程度和规模划分为五级,交通、采矿及水利等工程进行岩体开挖过程中揭露并需要现场测试的结构面包括:Ⅲ级、Ⅳ级和V级。这些规模较小的结构面,大量存在于岩体中,直接影响了岩体的力学性质和应力分布,并且在很大程度上影响岩体的破坏方式,对工程岩体的稳定性起着十分重要的作用。所以正确、合理地获取这类结构面的发育程度、分布状态和组合情况,已成为岩体质量分级、岩体力学参数提取、岩体工程地质评价及优化工程设计的基础和关键。本文针对目前岩体结构面信息获取主要以人工现场接触测量为主,劳动强度大、效率低下的现状,为节理、裂隙信息的快速获取开辟新的途径,采用先进的ShapeMetrix 3D数字摄影测量系统,对现场岩体表面大量结构面进行测量,得到结构面详细信息。在大孤山铁矿西北帮边坡进行数字摄影测量,建立边坡表面三维实体模型,得到边坡结构面几何信息和赤平极射投影图,进而对结构面的各种几何信息进行数理统计计算,得出结构面倾向、倾角、迹长等概率分布模型。采用蒙特卡洛法模拟出内部结构面三维分布情况,为边坡的维护、稳定性分析提供强有力的依据。对范各庄煤矿12煤底板砂岩掌子面进行数字摄影测量,获取结构面信息,采用修正广义Hoek-Brown准则,估计节理化岩体强度,得到岩体强度指标。
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