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天然岩体结构面三维粗糙度的多尺度取样影响规律研究 被引量：4
1
作者 张乔威 张振华 +1 位作者 闫思泉 邱士利 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第10期4175-4183,共9页
基于三维激光扫描技术,在单一大尺度天然岩体结构面点云数据上开展多尺度窗口取样时,取样窗口中心位置的选取对结构面三维粗糙度的准确表征具有显著的控制作用,然而该控制机制与影响规律的研究十分匮乏。为此,以青海祁连县黄藏寺水利枢... 基于三维激光扫描技术,在单一大尺度天然岩体结构面点云数据上开展多尺度窗口取样时,取样窗口中心位置的选取对结构面三维粗糙度的准确表征具有显著的控制作用,然而该控制机制与影响规律的研究十分匮乏。为此,以青海祁连县黄藏寺水利枢纽右岸坝址边坡大尺度天然岩体结构面为研究对象,以结构面三维激光扫描点云数据和Grasselli三维粗糙度计算方法为基础,开展了单一大尺度结构面上窗口取样中心位置对三维粗糙度多尺度特征影响与控制规律的深入研究。结果表明:窗口取样中心位置对结构面三维粗糙度的尺寸效应影响显著,取样中心位置的不同导致尺寸效应具有显著差异;同一剪切方向上结构面三维粗糙度的差异性随取样窗口尺寸的增大而减小;窗口取样中心位置对分析含结构面岩质边坡的潜在滑动方向的影响较小,当取样窗口尺寸增大到特征尺寸后,潜在滑动方向将被限定在一定角度范围,天然结构面的角度区间为110°~130°。最后基于上述研究,建立了窗口取样中心位置选取的基本原则,改进了天然大尺度结构面三维粗糙度取样方法。 展开更多
关键词 三维激光扫描技术 岩体结构面三维粗糙度 取样窗口中心位置 尺寸效应
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岩体结构面三维粗糙度系数表征新方法 被引量：56
2
作者 葛云峰 唐辉明 +3 位作者 黄磊 王亮清 孙淼军 范怡静 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2508-2517,共10页
岩体结构面粗糙度系数JRC影响着岩体的变形、破坏以及渗流特性,其数据采集与评价取值问题一直是岩石力学领域的热点和难点。目前研究方法多集中于二维,无法体现JRC的三维特性;即使现有的三维评价方法,也多数仅从几何数据单方面入手,没... 岩体结构面粗糙度系数JRC影响着岩体的变形、破坏以及渗流特性,其数据采集与评价取值问题一直是岩石力学领域的热点和难点。目前研究方法多集中于二维,无法体现JRC的三维特性;即使现有的三维评价方法,也多数仅从几何数据单方面入手,没有考虑JRC的各向异性。鉴于此,提出基于光亮面积百分比BAP的岩体结构面三维粗糙度系数表征新方法。首先,运用三维激光扫描技术,建立岩体结构面三维数字模型;其次,通过模拟虚拟光源,在岩体结构面表面产生光亮与阴影,并生成图片;然后,基于图像分割技术,设置灰度阈值,提取大于灰度阈值的光亮部分面积,并计算岩体结构面的光亮面积百分比;最后,结合R.Tse和D.M.Cruden提出的JRC计算公式,考虑剪切或渗流方向,得出岩体结构面三维粗糙度系数估算公式。以鱼简河水库工程为例,实验结果表明:(1)在光源照射角度相等的情况下,光亮面积百分比与岩体结构面三维粗糙度系数成正比关系。(2)通过对比分析,光源照射角度过大(70°～85°)或过小(5°～35°)时,易产生误差,入射角介于35°～70°范围内时为最佳入射角。(3)基于该工程数据推导出JRC3D与BAP之间的估算公式。通过验证,试样Y10,Y11,Y12根据R.Tse和D.M.Cruden公式所得到的JRC3D分别为16.47,16.81,16.69,根据新估算公式计算的JRC3D分别为17.20,17.40,17.17,具有较好的一致性。 展开更多
关键词 岩石力学 岩体结构面 粗糙度系数 三维激光扫描技术 图像分割技术
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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
3
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 岩体结构面 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
4
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 岩体结构面 智能提取 产状信息
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针对基于三维激光扫描技术岩体结构面调查方法的评述
5
作者 王云生 刘兴全 《矿业工程》 2025年第1期81-84,94,共5页
以三维激光扫描技术为研究对象,对岩体结构面非接触调查法的作业原理、设备分类、算法优化进行了详细介绍,同时通过应用实例对该技术的实用性进行了评述。该项技术较好的符合了现场实际条件,操作速度快,操作形式多样,工作适应性强,可使... 以三维激光扫描技术为研究对象,对岩体结构面非接触调查法的作业原理、设备分类、算法优化进行了详细介绍,同时通过应用实例对该技术的实用性进行了评述。该项技术较好的符合了现场实际条件,操作速度快,操作形式多样,工作适应性强,可使现场工作人员安全得到保障,能够满足矿山企业快速评价岩体质量的需求,能够作为选择工程结构参数、科学管理生产以及评价经济效益的重要依据。 展开更多
关键词 结构面 调查 非接触法 三维激光扫描 岩体质量分级
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基于高斯过程回归的岩体结构面粗糙度系数预测模型 被引量：1
6
作者 郑可馨 吴益平 +2 位作者 李江 苗发盛 柯超 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期252-261,共10页
岩体结构面粗糙度系数(JRC)的估算是岩体力学性质评价的重要环节,由于单一统计参数法难以全面表征岩体结构面的复杂粗糙形貌,单一统计参数法建立的JRC计算模型精度较低。选取表征结构面粗糙形态的8种统计参数,结合主成分分析法(PCA)和... 岩体结构面粗糙度系数(JRC)的估算是岩体力学性质评价的重要环节,由于单一统计参数法难以全面表征岩体结构面的复杂粗糙形貌,单一统计参数法建立的JRC计算模型精度较低。选取表征结构面粗糙形态的8种统计参数,结合主成分分析法(PCA)和高斯过程回归(GPR)算法,构建基于多参数融合的JRC预测模型。以公开的112条岩体结构面剖面线数据集(其中95条作为训练样本,17条为验证样本)为例进行分析研究,最后将预测所得JRC与实测值对比并分析预测效果。结果表明:由高斯过程回归构建的JRC预测模型决定系数(R^(2))高达0.972,均方根误差(MSE)为0.517,反映出高斯过程回归方法在小样本条件下构建多统计参数与JRC值隐式关系的适用性,为今后人工智能在JRC指标预测方面实现合理预测提供了思路。 展开更多
关键词 岩体结构面 粗糙度 高斯过程回归 统计参数 预测
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岩体结构面三维粗糙度评价的新方法 被引量：22
7
作者 蔡毅 唐辉明 +2 位作者 葛云峰 张申 谭钦文 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1101-1110,共10页
为了获得具有明确几何意义及理论依据的岩体结构面粗糙度评价指标,结合结构面剪切破坏机制,阐明将结构面潜在接触部分作为粗糙度评价重要因素的理论依据;将结构面粗糙度评价指标与其力学性质建立联系,提出描述结构面三维粗糙程度的新参... 为了获得具有明确几何意义及理论依据的岩体结构面粗糙度评价指标,结合结构面剪切破坏机制,阐明将结构面潜在接触部分作为粗糙度评价重要因素的理论依据;将结构面粗糙度评价指标与其力学性质建立联系,提出描述结构面三维粗糙程度的新参数–粗糙度指标I_(PAP)。I_(PAP)即岩体结构面的潜在接触部分在垂直于剪切方向的面的投影面积与结构面水平投影面积之比,I_(PAP)体现了结构面在剪切方向的三维几何信息,具有各向异性。基于三维激光扫描技术及Matlab编程,实现了结构面三维几何模型的建立及I_(PAP)的计算。以工程应用实例,展示I_(PAP)的计算过程;研究同一结构面不同精细程度的几何模型的I_(PAP),结果表明:基于I_(PAP)评价的结构面粗糙度具有各向异性,且同一剪切方向的结构面PAPI随其几何模型精细程度的增强而增大。对比研究PAPI与Grasselli粗糙度评价方法,结果表明基于此2种方法的粗糙度评价结果具有相似性。此外,I_(PAP)可与结构面抗剪强度建立一定联系,为结构面抗剪强度估算模型的进一步研究奠定了基础。 展开更多
关键词 岩石力学 岩体结构面 剪切破坏机制 三维粗糙度 三维激光扫描技术
原文传递
岩体结构面粗糙度系数确定方法研究现状
8
作者 朱婉婉 王昌硕 雍睿 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2024年第6期28-42,共15页
岩体结构面粗糙度系数(Joint Roughness Coefficient,JRC)是影响结构面抗剪强度的重要参数,而抗剪强度是影响岩体稳定性的重要因素,因此对结构面粗糙度系数的研究具有十分重要的意义.在过去50年里,研究人员提出了各种方法来量化结构面... 岩体结构面粗糙度系数(Joint Roughness Coefficient,JRC)是影响结构面抗剪强度的重要参数,而抗剪强度是影响岩体稳定性的重要因素,因此对结构面粗糙度系数的研究具有十分重要的意义.在过去50年里,研究人员提出了各种方法来量化结构面粗糙度,但到目前为止研究提出的所有粗糙度参数中,结构面粗糙度系数仍然是实践中使用最广泛的参数.JRC具有形式简单、易于估计和明确考虑尺寸效应的优点,使其成为自提出以来应用最广泛的结构面粗糙度量化参数.因此,JRC引起了许多学者的关注,并在众多领域开发了定量表征JRC的相关方法.鉴于这种发展趋势,针对结构面粗糙度系数的确定方法进行了概述,并主要介绍了岩体结构面表面形态获取方法,粗糙度定量化表征参数的本质特性及适用性,以及对岩体结构面尺寸效应及各向异性的描述.此外,还讨论了采样间距和结构面趋势向对JRC的影响,以及现有JRC相关方法可能会在岩石工程中得到进一步改进和扩展的趋势. 展开更多
关键词 岩体结构面 粗糙度 研究现状 结构面粗糙度系数
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岩体结构面两级粗糙度各向异性特征量化表征的间距效应研究
9
作者 任昱行 许文涛 +1 位作者 张诗淮 马晓冬 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期2072-2084,共13页
结构面宏观起伏体和微凸体的三维形貌特征会直接影响岩石的剪切力学性质,认识不同采样间距下两级形貌粗糙度的各向异性特征,对准确把握岩体剪切破坏机理具有重要意义。鉴于目前对两级形貌粗糙度各向异性特征的研究较少,基于界限采样间... 结构面宏观起伏体和微凸体的三维形貌特征会直接影响岩石的剪切力学性质,认识不同采样间距下两级形貌粗糙度的各向异性特征,对准确把握岩体剪切破坏机理具有重要意义。鉴于目前对两级形貌粗糙度各向异性特征的研究较少,基于界限采样间距形貌分级原理获取两级粗糙度参数,提出了考虑粗糙度优势方向和劣势方向的各向异性系数RAC^(3D),通过点云稀疏方法统计了不同采样间距下3组样品的两级形貌粗糙度各向异性系数。结果表明:微凸体粗糙度各向异性系数随采样间距扩大先逐渐增大然后减小,与采样间距有较好的二次多项式拟合关系;宏观起伏体在小采样间距下粗糙度各向异性系数的间距效应不明显,当间距超过界限采样间距之后,各向异性系数迅速衰减与采样间距呈负指数乘幂函数关系。通过对结构面两级形貌几何结构分析发现,随采样间距增大,优势方向和劣势方向粗糙度衰减的快慢是影响两级形貌各向异性系数变化的主要因素。粗糙度各向异性特征越明显的结构面受采样间距变化的影响越大。本文为研究结构面两级形貌粗糙度各向异性特征的间距效应规律提供参考。 展开更多
关键词 结构面 两级粗糙度 宏观起伏体 粗糙度各向异性系数 间距效应
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基于均值漂移聚类算法的岩体结构面产状优势分组
10
作者 彭是焱 周鑫 +1 位作者 申壮 徐千博 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第4期1392-1399,共8页
岩体结构面产状的优势分组对于揭示不同类型结构面的分布规律和特征具有重要意义。传统的结构面极点密度图分组方法通常较为依赖地质经验,缺乏一定客观性,为此,引入均值漂移聚类算法开展岩体结构面产状优势分组研究。首先,人工生成不同... 岩体结构面产状的优势分组对于揭示不同类型结构面的分布规律和特征具有重要意义。传统的结构面极点密度图分组方法通常较为依赖地质经验,缺乏一定客观性,为此,引入均值漂移聚类算法开展岩体结构面产状优势分组研究。首先,人工生成不同离散程度岩体结构面产状数据。随后,将生成的产状数据转换为三维空间中的坐标,并以单位法向量的夹角正弦值γ作为相似性度量标准。接下来采用均值漂移算法对度量的数据集进行聚类分析,通过与传统的极点密度图法和K均值聚类算法进行比较,有效性检验指标和聚类错误识别率与K均值聚类算法接近一致。最后以重庆三功矿岩质边坡为工程实例,通过野外采集到的结构面数据验证了新方法的合理性及有效性。结果表明:该方法聚类效果优于传统的极点图分组方法和K均值聚类算法,聚类结果客观合理,对近水平产状也有良好的聚类效果。 展开更多
关键词 岩体 结构面产状 优势分组 均值漂移聚类算法
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改进的区域生长算法在三维激光点云识别岩体结构面中的应用 被引量：5
11
作者 徐志华 郭戈 +3 位作者 孙钱程 丰光亮 何钰铭 谢迪 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期101-112,共12页
交错分布的结构面构成了岩体中的薄弱部位,准确高效的岩体结构面识别和特征信息提取可为岩体稳定性评价提供重要依据。三维激光扫描技术可以极大地提高结构面勘测效率和精度,但目前主流的点云分析算法存在结构面边缘识别模糊、点云分割... 交错分布的结构面构成了岩体中的薄弱部位,准确高效的岩体结构面识别和特征信息提取可为岩体稳定性评价提供重要依据。三维激光扫描技术可以极大地提高结构面勘测效率和精度,但目前主流的点云分析算法存在结构面边缘识别模糊、点云分割准确性不能满足结构面特征信息提取精度等问题。因此,考虑岩体结构面点云位置与其邻域的空间关系,利用KD-tree数据结构进行最邻近搜索的体素下采样,在稳健随机Hough变换的基础上改进了区域生长算法,通过多特征值对区域生长分割参数进行修正,依据点云法向量差值和特征终值进行结构面分割,实现了结构面产状、间距、延展度信息的提取。研究结果表明:与传统的主成分分析法和随机抽样一致法相比,在室内块体模型组成的24个结构面中,该方法在相同区域具有更高的识别率和准确率,既能在复杂变化的平面区域保证数据的完整识别,也能在平面的尖锐位置较好地分割边缘点云。利用该方法可以将24个结构面分为6组,并在识别数据中获取对应的结构面特征信息,与实际测量结果相比,角度信息误差约为1°,距离信息误差1cm以内。利用该方法在长江干流蟒蛇寨斜坡岩体中成功识别出3组结构面同时计算各组结构面间距与延展度信息,并采用赤平投影图分析不同结构面组对斜坡稳定性的影响。所提出的方法在室内模型及现场斜坡验证效果良好,可以为岩体结构面识别分割提供稳定且有效的技术支撑。 展开更多
关键词 三维激光扫描 点云信息提取 区域生长算法 智能识别 岩体结构面
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基于点云数据的岩体结构面信息提取方法研究
12
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 岩体结构面 点云数据 产状 PYTHON 机器学习
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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：39
13
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 岩石力学 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
14
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 岩石力学 岩体结构面 粗糙度 研究进展
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数码摄影测量及三维建模在岩体结构面粗糙度教学中的应用 被引量：6
15
作者 王章琼 白俊龙 张明 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第3期45-47,52,共4页
岩体结构面粗糙度及其各向异性是岩体力学课程的重点和难点内容。该文采用数码相机对岩体结构面进行倾斜摄影测量,在Context Capture软件中建立结构面实景模型,采用Cloud Compare软件对三维实景模型进行剪切和点云简化;在MATLAB软件中... 岩体结构面粗糙度及其各向异性是岩体力学课程的重点和难点内容。该文采用数码相机对岩体结构面进行倾斜摄影测量,在Context Capture软件中建立结构面实景模型,采用Cloud Compare软件对三维实景模型进行剪切和点云简化;在MATLAB软件中获得不同剪切方向上的起伏曲线,进而确定各起伏曲线粗糙度系数,并评价其各向异性特征。将上述成果用于岩体力学课程的教学,直观、生动地展示了结构面粗糙特性,取得了良好效果。 展开更多
关键词 数码摄影测量 结构面粗糙度 各向异性 岩体力学
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基于直剪试验的岩体结构面表面温度与粗糙度关系研究 被引量：5
16
作者 葛云峰 唐辉明 +2 位作者 程昊 王亮清 熊承仁 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期624-633,共10页
大型岩质滑坡往往伴随热效应,热效应引起的摩擦系数降低可以用来解释高速远程现象。为了研究岩体结构面剪切破坏后表面热量产生特征,首先,分别利用红外热成像仪和三维激光扫描仪对直剪试验破坏后的结构面表面进行拍摄与扫描,得到其表面... 大型岩质滑坡往往伴随热效应,热效应引起的摩擦系数降低可以用来解释高速远程现象。为了研究岩体结构面剪切破坏后表面热量产生特征,首先,分别利用红外热成像仪和三维激光扫描仪对直剪试验破坏后的结构面表面进行拍摄与扫描,得到其表面温度分布与精细几何信息。然后,利用数学统计方法获取剪切破坏后结构面表面温度分布情况;利用改进的2D divider方法获得结构面表面三维模型的分形维数,进行粗糙度评价。最后,结合直剪试验正向应力数据,分析岩体结构面剪切破坏后表面平均温度与其所受正应力以及粗糙程度两参数之间的拟合关系。结果显示:滑坡启程阶段(低速剪切)破坏中(1)岩体结构面表面粗糙程度影响剪切过程中热量的产生,表面越粗糙,产生的热量越多,并且热量主要集中在结构面表面凸起部位;(2)岩体结构面所承受的正压力影响剪切过程中热量的产生,正应力越大,产生的热量越多;(3)岩体结构面表面粗糙度对剪切破坏热量产生的影响较所受正应力略大。研究成果为大型岩质滑坡破坏过程中的能量研究提供了技术参数与理论支持。 展开更多
关键词 岩体结构面 直剪试验 温度与糙度 红外热成像 三维激光扫描
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岩体结构面粗糙度系数JRC的研究现状 被引量：11
17
作者 杜时贵 郭霄 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第S1期30-33,共4页
岩体结构面粗糙度系数JRC是描述岩体结构面粗糙起伏状态的力学参数,对于无填充或少填充的硬性结构面而言是关键性指标。本文介绍了岩体结构面粗糙度系数JRC估算方法的理论及应用研究现状,并探讨了JRC研究中存在的几个问题。
关键词 粗糙度系数 岩体 结构面 研究进展
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岩体结构面粗糙度系数的统计估测 被引量：5
18
作者 杜时贵 樊良本 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期577-580,共4页
基于岩体结构面表面形态的各质异性、各向异性、非均一性和尺寸效应，本文提出粗糙度系数（JRC）的统计估测方法．根据11064条表面轮廓曲线的测量统计资料，提供16种典型岩体结构面3个方向的粗糙度系数经验值．本文的JRC经验值可直接用... 基于岩体结构面表面形态的各质异性、各向异性、非均一性和尺寸效应，本文提出粗糙度系数（JRC）的统计估测方法．根据11064条表面轮廓曲线的测量统计资料，提供16种典型岩体结构面3个方向的粗糙度系数经验值．本文的JRC经验值可直接用于岩体结构面的力学参数估算． 展开更多
关键词 岩体结构面 粗糙度系数 分维数 尺寸效应
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岩体结构面粗糙度系数JRC的定向统计研究 被引量：25
19
作者 杜时贵 《工程地质学报》 CSCD 1994年第3期62-71,共10页
本文回顾了岩体结构面粗糙度系数ＪＲＣ的研究成果，分析了各种ＪＲＣ研究方法的应用范围。在野外实际结构面形态的详细调查和深入研究的基础上，发展了Ｂａｒｔｏｎ直边法，并提出按岩性定向统计研究结构面粗糙度系数ＪＲＣ的科学思想。
关键词 岩体结构面 粗糙度系数 定向统计
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简易纵剖面仪及其在岩体结构面粗糙度系数研究中的应用 被引量：27
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作者 杜时贵 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期91-95,共5页
本文介绍了自制简易纵剖面仪的基本原理、主要部件及其操作要点。简易纵剖面仪具有原理简单、设备轻便、操作简便、实用效果好且速度快等优点。用简易纵剖面仪可快速绘制大量结构面表面轮廓曲线,以便进行JRC统计分析和结构面抗剪强度的... 本文介绍了自制简易纵剖面仪的基本原理、主要部件及其操作要点。简易纵剖面仪具有原理简单、设备轻便、操作简便、实用效果好且速度快等优点。用简易纵剖面仪可快速绘制大量结构面表面轮廓曲线,以便进行JRC统计分析和结构面抗剪强度的统计估算,克服了由于样本数少而估算结果代表性差的缺陷;还可以从统计角度研究结构面JRC和抗剪强度的尺寸效应、各质异性和各向异性等问题,为客观地综合评价岩体结构面抗剪强度提供可靠依据。文末根据实用效果指出简易纵剖面仪在工程实践中的广阔应用前景。 展开更多
关键词 岩石 岩体 结构面 粗糙率 纵剖面仪
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