适用于半迹长测线法的岩体结构面迹长与直径关系新模型及新算法

适用于半迹长测线法的岩体结构面迹长与直径概率关系需要研究,基于弦端点在圆周上随机分布、弦中点在圆某一直径上随机分布、弦中点在扇形内随机分布、弦中点在扇形圆弧且直径上同时随机分布、弦中点在扇形直径上随机分布(广义模型)这5种不同等可能假设,得到未删截半迹长与直径的5种概率关系模型,理论与实例证明前4种模型在半迹长测线法中不适用或适用性不强、广义模型适用性强,5种模型填补未删截半迹长与直径概率关系方面的空白。当直径服从均匀分布形式时,提出广义模型直径新算法,在汶川地震中得到成功应用,值得推广。

Laslett算法和广义H-H算法在不同迹长层次下的适用性讨论

结构面平均迹长估算的Laslett算法和广义H-H算法虽然在理论上具有严密的推导过程,但实际应用时,由于迹长层次不同,两种算法估值精度不同。在利用开挖边坡所揭露的全迹长资料对不同迹长层次下两种算法的估值精度进行检验的基础上,讨论了两种算法的适用性,并针对工程中所采用的测量窗口高度通常较小这一实际情况,对广义H-H算法在小窗口长迹长层次下的迹长估计值进行适当修正。综合研究结果,建议:(1)小窗口短小迹长层次情况下采用Laslett算法进行迹长估计;(2)小窗口长大迹长层次情况下采用乘以修正系数x=2的广义H-H算法。

关于一种锁固段长度计算模型的讨论及连通率计算

连通率作为岩质高边坡稳定性分析中的一个重要指标,其估算一直是一个难点。在二维几何意义上的连通率计算当中,本文通过基于Laslett迹长估计模型,推导出了锁固段长度估计公式,建立了连通率计算公式,然后对公式成立进行了验证,最后讨论了公式在实际工程中遇到的3种情况的讨论,得出公式在第1、2种条件下适用,在第3种条件下误差偏大的结论。

节理岩体不连续面广义H-H迹长估计

总结了目前国内外已有的节理迹长估计概率模型,分析和提出了各种模型的特点及局限性。在此基础上,从结构面与统计窗口交切关系出发,在更为严密的考虑结构面产状特性(倾角)的基础上,提出了一种新的结构面迹长估计模型,即广义的H-H迹长估计模型,并采用实际数据对该模型的可靠性进行了检验。

基于分形几何理论的DFN模型构建方法研究

以重庆梁-忠(梁平县-忠县)高速公路礼让隧道为工程研究背景,通过测线法调查现场节理,获得了节理产状分布概率密度函数,并从分形几何学的角度分析了节理间距及迹长的分形分布规律,推导出能反映节理间距及迹长分布状态的分形维数D及分形分布概率密度函数。在该基础上采用Matlab软件以及Monte-Carlo随机分析方法,产生节理参数随机数,结合3DEC中最新模块离散裂隙网络(DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型并验证了模型的有效性,结果表明,分形分布比负指数分布包含更多的间距、迹长分布信息,更接近于实际分布;分形维数D反映了节理间距、迹长在其变化范围内的分布特征,分形维数的大小取决于小间距、小迹长部分数量在总节理数量中的比例,为节理裂隙岩体网络模型构建提供了一种新方法。

发光二极管LED光源模型研究

发光二极管LED,由于其自身的耐震动、抗冲击、长寿命和无污染等独特的优点,随着发光效率的提高,其应用面不断扩大。该文提出的光源迭加模型,更准确反映LED光强随发光角度渐变的特性,经过详细论证,完全可行,且操作简单,易于实现,只要追迹的光线足够多,误差就非常之小,效果比较理想,一般设计人员很容易掌握并应用。

基于力学等效的岩体关键节理迹长阈值研究

为了在复杂节理网络中获得关键节理,为结构面选择性测量提供科学定量标准,实现节理网络的简化,以迹长为变量研究关键节理迹长阈值。采用3D打印技术,并根据Monte Carlo理论制备随机节理网络模型,浇筑成100 mm×20 mm×100 mm平板试样,在单轴压缩作用下对类岩体完整性系数、强度、变形和能量特性进行了分析,基于节理岩体力学等效原理,研究确定关键节理的迹长阈值。研究结果表明:(1)节理迹长是影响试样力学特性的核心要素之一。当剔除小于某一长度节理时,试样强度、变形和能量特性均无显著变化。(2)基于主成分分析和高斯混合模型聚类算法,建立节理岩体力学等效分析方法,实现鉴于多种力学参数岩体质量分类,进而对比力学不等效试样节理网络差异,形成一套关键节理迹长阈值研究方法。(3)综合考虑9种物理力学参数,认为试样边长的19%为关键节理的迹长阈值,对试样力学特性影响显著,为未来人工智能分析节理岩体工程如何科学取舍节理提供理论依据。

龙滩水电站蠕变体B区岩体结构面规模的定量化描述

结构面的大小规模不仅影响岩体的力学性质,而且影响工程岩体的力学作用及其稳定性。假定岩体结构面的形态为圆盘状,利用建立的结构面迹长与其直径间的概率关系综合模型,结合结构面迹长的估计值可以反算结构面直径,从而用来直接反映结构面的规模大小。以龙滩水电站蠕变体B区为例,在该区某监测平硐结构面测量的基础上,运用Dips软件对所测结构面进行优势分组,然后采用广义H-H法对每组优势结构面迹长进行估计。基于3种结构面迹长与其直径间的基本概率关系模型,分析取样面的分布特征,考虑2个主要影响因素,推导了适用于该区域结构面迹长与其直径间的综合模型。计算得到3组优势结构面的直径分别为3.80,3.29,1.00,表明结构面的规模较小,该区域岩体较为稳定。

湛江某地下水封洞库岩体结构面参数统计分析

在岩体的力学分析过程中,结构面参数的统计分析是重要的基础工作之一。结合湛江某地下水封洞库工程,对水幕巷道岩体结构面地质素描成果进行汇总统计。根据统计结果,确定各结构面参数所分别对应满足的分布模型,并对其进行检验,为结构面几何参数的正确选取及工程建设中的围岩稳定评价提供理论及数据支持。