节理岩体结构面几何特征及模拟分析

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岩体结构面的存在对岩体的力学特性有很大的影响,研究岩体的力学参数,必须查清结构面在岩体中的分布情况,了解结构面对岩体强度的影响程度。大量的岩体工程实例表明:岩体的变形和破坏规律取决于岩体结构面的性质,岩体工程的稳定性状态受岩体自身结构控制。因此,为了保证岩体工程结构稳定和生产安全,必须加强对岩体结构面的研究。   然而,由于天然露头或开挖面的限制,人们很难对岩体内结构面的几何参数进行系统而确定性的测量,使得对岩体结构面几何特征的完备描述变得困难,有时甚至是不可能的。因此在岩体结构研究方面迫切需要更先进的分析手段和方法。岩体随机结构面二维网络数值模拟技术是近年来逐步发展起来的一项新技术,该技术对坚硬块状节理化岩体的稳定性评价,及岩土工程设计几何参数的获取是一项重要的基础工作。该技术是在现场结构面调查的基础上,应用概率统计、随机理论、蒙特卡罗模拟及计算机编程等方法,通过对现场测量样本的几何特征的统计分析,最终生成结构面二维网络数值模型。   本文对岩体结构面的网络模拟方法及其应用进行了研究。首先,对研究区巴基斯坦山达克南矿区进行了详细的工程地质调查;其次,运用赤平极射投影方法原理,进行了结构面优势组数的划分;随后应用概率统计方法估计每一组优势结构面几何参数(产状、迹长和间距)的概率分布形式和统计特征值(均值和方差),建立研究区域结构面的概率模型;最后,根据蒙特卡罗方法原理,利用计算机可视化编程技术,采用VC语言程序编制了相关程序,形成了研究区域岩体结构面的二维网络模型。从模拟结果与实际情况看,网络模拟得到的各项结构面参数与实际情况较为吻合,为进行岩体RQD值,结构面连通性等计算提供了较为真实的模型和数据。
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