基于循环加卸载的矿物定向排列致各向异性岩石损伤演化规律——以黑云母石英片岩为例

石窟寺岩体中发育的结构面尺度多变、分布复杂,对石窟寺长期稳定性造成严重威胁。以安岳圆觉洞为例,由无人机、三维激光扫描仪、探地雷达、相机及人工调查统计形成一套综合探测方法,对石窟寺多尺度结构面参数与空间分布特征开展了系统的分析。结果表明,石窟寺以长大尺度的卸荷裂隙和层理以及中、小尺度的次生风化裂隙为主,洞窟顶板表面与内部的结构面数量均呈现出北侧多于南侧的空间差异性分布特征。
分区统计显示顶板结构面的产状符合Fisher分布,不同尺度的结构面均存在有近NW330°的优势走向,具有一致性的发育规律;而结构面的迹长、间距、深度主要服从负指数或对数正态分布。在此基础上,融合Agisoft Metashape—Cloudcompare—Geomagic Studio—HyperMesh—3DEC多软件处理的方法,提出一种针对石窟寺多源结构面信息的三维建模技术,得到了石窟寺岩体结构面数字化分布信息。本文可为石窟寺关键块体和整体稳定性的分析以及加固方案的制定提供依据。