坐标投影作图法在川藏线宿瓦卡岩质边坡稳定性分析中的应用

边坡稳定性问题是川藏线工程建设面临的重要问题。野外调查发现基岩边坡失稳一般表现为块体塌落或滑动。基于岩体结构控制理论,作者以川藏线西藏境内宿瓦卡附近的人工高边坡为例,进行了块体边坡稳定性分析。对比现有理论方法的优缺点,采用坐标投影作图法及其计算机化程序CPH。坐标投影作图法是一种以正投影为基础,以分析岩体结构面的几何关系及由其切割出来的块体的稳定性为目的的图解方法。根据现场量测取得的数据,采用CPH程序确定了块体边坡的结构面方程,从而求出各结构面产状。在此基础上建立水平切面图,并求得各块体顶点坐标,计算出块体的表面积及体积。根据极限平衡理论,运用CPH程序进行块体稳定性分析,并求出块体的稳定性系数。通过分析可知,坐标投影作图法及其计算机化的CPH程序在块体边坡稳定性分析中有着很好的应用效果。     

基于坐标投影法岩质边坡块体稳定性分析及其可视化研究

块体塌落或滑动是岩质边坡工程的重要破坏形式之一,因此块体稳定性分析是岩质边坡工程中一项极为重要的内容。以浙江仙居县神仙居岩质边坡为研究背景,对块体稳定性分析及可视化进行研究。基于线性回归法和非均匀有理B样条法提出拟合结构面和临空面的新方法。基于坐标投影法提出单滑面和双滑面型块体的稳定系数计算方法,将无人机与坐标投影法结合,并基于Matlab开发出适于岩质边坡工程中平面多面体块体和曲面块体稳定性分析的CPG程序。该程序可实现结构面、临空面及不稳定块体的空间表示及可视化。工程实践表明,该研究可高效、准确地处理落石、崩塌等工程地质灾害问题。程序计算结果与坐标投影块体理论计算结果基本一致,块体稳定性分析方法可靠,开发的CPG程序可行,可大幅提高块体稳定性分析效率,具有实际工程意义。     

弯曲结构面几何条件的图解方法及其应用

分析岩体和山体稳定性的主要问题也就是确定结构面及临空面之间的相对位置关系及组合方式。坐标投影作图法是一种以正投影为基础,以分析岩石工程中结构面的几何关系及由其切割出来的块体的稳定性为目的的图解方法。对于弯曲结构面,采用“以直代曲”的原理,将其简化为有限个小平面的集合体进行分析。以蛇蟠岛国际旅游度假村清风洞室群1号洞为例,采用坐标投影作图法对弯曲结构面进行分析,来解决弯曲结构面几何条件的描述和确定问题。     

阶谱块体单元法及其在连续介质力学问题中的应用

介绍了阶谱块体单元法的基本概念和原理，比较了该方法与有限元法，数值流形方法的异同，并对其在连续介质力学问题中的应用进行了探讨。计算研究表明，经过简单的处理后，阶谱块体单元法可以应用于连续介质力学问题并得到与有限元法十分接近的结果。通过对形函数阶次，块体单元形状，块体单元网格密度，虚拟结构面的参数取值等问题的研究，得出了一些规律性的认识，据此提出了提高计算精度的措施和虚拟结构面参数建议取值范围。     

关键块体系统锚固法在加固边坡危岩中的应用

基于Goodman-Shi的块体理论和A.R.Yarahmadi Bafghi的关键块体群理论,提出确定危岩边坡关键块体和关键块体系统的几何分析法和矢量分析法,建立边坡危岩的地质模型和力学模型,分析危岩体破坏机理,针对不同变形破坏机理的关键块体系统提出合理、安全和经济的危岩边坡加固新方法--关键块体系统锚固法（KSA法）。通过建立集丹公路K49+790 m-K55+550 m段危岩边坡的地质模型和力学模型,结合其坡体及岩体结构特征,分析边坡危岩体变形破坏机理和锚固机理,提出顶部危岩清除、碎裂结构坡面喷射混凝土、块裂结构坡面挂网和块状岩体锚固的清-喷-网-锚联合锚固的系统锚固方案,加固该段危岩体。运用该法锚固方案较传统方法节省锚杆35%、SNS网32%及腰梁19%。     

基于布尔运算的复杂块体几何形态分析一般方法

提出采用布尔运算进行三维复杂块体形态分析的一般方法,并采用C++语言编写了相应的程序。块体布尔运算是将参与运算的主块体和客块体进行交、并或差运算,得到形态更加复杂的块体。为描述块体内部非贯通结构面,在块体数据结构中引入退化有向壳,允许块体中混合维度模型的存在。将主块体各面分别与客块体各面进行面-面求交线运算,通过环路分析得到各块体分割后的面。根据具体采用的布尔运算方法,确定有效面和无效面,并将有效面进行搜索得到新的壳和块体。选取3个算例和1个典型工程实例来验证该方法的可行性和应用性。计算结果表明,该方法可以生成形态更加复杂的块体,可以很方便地处理块体中的结构面,具有普遍性和适应性,并具有广泛的实际应用价值。     

可变形块体弹簧模型在边坡稳定分析中的应用

采用块体单元本身可变形的BSM模型,并结合三峡船闸边坡稳定性做了应用分析。结果表明比以往的分析结果更为合理。     

三维极限平衡理论及其在块体稳定分析中的应用

岩体与土体失稳的滑稳面形状大多具有三维特征，用二维极限平衡理论难以得到与实际相应的分析结果。通过将滑动块体离散为一系列柱体，对每一条柱体，分析作用于条柱上的作用力和力矩平衡条件，提出块体稳定分析的三维极限平衡分析方法。该方法不需要对滑裂面作形状的假定，运用迭代解法，可以方便地求出可能滑动块体稳定系数。应用三维极限平衡分析方法对某电站坝基深层滑动块体的稳定性进行了分析，得到了一些有益的结论。     

双面投影法在双河拱坝坝肩岩体稳定分析中的应用

赤平极射投影法在地质，工程地质方面的应用越来越广。本文应用赤平极射投影的基本方法，分析了双河拱坝石坝肩岩体稳定性，并用矢量代数法对其进行了验证，结果表明，应用双面投影法分析坝肩岩体的稳定性，简便，直观，成果精度可靠。     

块体理论赤平解析法在锦屏二级水电站皮带机隧洞稳定分析中的应用

块体理论是适用于分析节理发育破碎刚性岩体稳定性的有效方法。锦屏二级水电站皮带机隧洞岩体不连续面发育,隧洞开挖面是否产生可动块体影响着皮带机隧洞的稳定性。在对皮带机隧洞详细的地质调查和研究基础上,运用块体理论赤平解析法分析皮带机隧洞的稳定性,对各不连续面和开挖面构成的可动块体滑动形式进行判断,得出了块体的失稳形式以单面滑动为主,双面滑动和垂直掉块相对较少的结论;同时得出皮带机隧洞各部分可动块体分布的直观统计结果,即皮带机隧洞左侧墙,左、右顶拱失稳块体较多,右侧墙较少。     

岩质边坡关键块体的搜索方法及工程应用

工程边坡开挖所揭露的某些结构面组合块体在破坏原有静力平衡状态后,进行应力重新分配,进而块体会发生失稳、滑动等变形,甚至影响到整个边坡发生破坏,因此,结构面组合块体的稳定性是决定岩质边坡稳定的重要因素。本文通过对某工程开挖边坡地形和结构面三维实体模型的建立,实现了边坡结构面与开挖地形实体模型在AutoCAD平台上的可视化操作,剖切不同位置的二维图形预测分析了边坡开挖后可能存在的结构面组合块体,采用块体计算程序(Swegde)验证关键块体并进行稳定性评价。结果表明:三维实体模型及剖切技术与块体计算方法的结合,易于搜索关键块体。事实证明,该方法操作简便,计算结果准确,搜索方法具备可行性。     

岩体质量分级方法--CSMR法的修正及其应用

CSM R岩体质量分级方法是我国在RM R-SM R体系的基础上,引入高度修正系数和结构面条件修正系数而成,本文在阐述CSM R法应用的基础上,综合国内外对其修正的意见,提出修正的CSM R法,并通过大量的工程实例对修正的CSM R法进行校验,并回归出修正的CSM R法与RM R法的关系函数,结果表明修正后的岩体质量分级方法更适用于工程实际,可进一步推广。     

施密特锤试验数据处理方法及其在预估岩石可钻性中的应用

本文目的在于寻求一种可靠的施密特锤数据处理方法,并探讨其用于岩石可钻性预估中的可能性。试验选择了HT100和HT225两种施密特锤,配3种冲杆(R25,R6.0和R4.5)组成了4种测定方案,在多种岩石中进行了测试。利用数理统计方法和灰色系统理论对数据的分布特征进行了分析,并提出:施密特锤试验的合理冲击点数是15点,每点至少冲击5次,舍去前两次回弹值,取15个冲击点后3次回弹平均值作为试验结果。 同时,还对回弹值和风动凿岩帆钻速V进行了回归分析,结果表明两者之间存在着良好的相关关系(在α=0.01水平上通过了F检验),据此提出了以回弹值预估凤动凿岩机钻速的计算公式。     

应用全波场正演模拟进行川西深层海相地震勘探工程设计参数论证的研究

这里讨论了川西深层海相地震勘探工程设计的参数论证问题.在分析该区以往地震勘探工程设计的基础上,以现有地质认识为基础构建正演模型,利用Tesseral软件的正演模拟分析功能,进行地震采集参数的论证和观测系统的优化设计.地震数据采集实验结果表明,经过正演模拟优化的观测系统,能大幅度地改善地震数据采集的品质.     

改进的节理岩体变形模量经验确定方法及其工程应用

在节理岩体工程的数值计算及稳定性评价中,变形特征参数的选择至关重要。在原位试验受到各种条件无法进行时,经验确定方法不失为一种好的选择。本文在大量收集目前国内外节理岩体变形模量经验确定方法的基础之上,提出了改进的节理岩体变形模量经验确定方法,即尺寸效应折减与节理特征折减的二次折减法,并应用3个坝址与水电站的节理岩体工程实例进行分析验证,得出了一些有益的结论。     

最佳遥感波段选择的概率统计方法在碳酸盐岩石鉴别中的应用

最佳遥感波段的选择是遥感波谱学和多光谱遥感技术中的重要研究课题。本文介绍了一套比较严格的最佳遥感波段选择的概率统计方法,对原理、方法和实际应用均作了较详细的分析阐述。实际应用部分以桂林地区的主要碳酸盐岩为例,说明这种方法的具体应用效果,并用电子计算机算出了它们在不同背景条件下的最佳遥感波段。这种以概率统计理论为基础的新方法与电子计算机相结合,显示了快速、精确和通用的优点。本文虽以地质学的主要遥感目标—岩石为例,但是原理、方法和计算机程序对环境、资源、农林、海洋和军事学科中的遥感目标也完全适用。      

最佳遥感波段选择的概率统计方法在碳酸盐岩石鉴别中的应用

最佳遥感波段的选择是遥感波谱学和多光谱遥感技术中的重要研究课题。本文介绍了一套比较严格的最佳遥感波段选择的概率统计方法,对原理、方法和实际应用均作了较详细的分析阐述。实际应用部分以桂林地区的主要碳酸盐岩为例,说明这种方法的具体应用效果,并用电子计算机算出了它们在不同背景条件下的最佳遥感波段。这种以概率统计理论为基础的新方法与电子计算机相结合,显示了快速、精确和通用的优点。本文虽以地质学的主要遥感目标—岩石为例,但是原理、方法和计算机程序对环境、资源、农林、海洋和军事学科中的遥感目标也完全适用。     

岩体节理体积频率的计算方法及工程应用

利用Monte-Carlo原理进行三维结构面网络模拟是研究岩体内节理面发育规律最常用的技术手段,节理体积频率(v)则是影响结构面网络模拟正确与否的关键参数之一,需要根据野外实测节理线频率()进行换算。利用三维结构面网络模拟程序,提出了基于线频率反演节理体积频率的新思路。首先赋给某组节理一个初始体积频率,利用三维结构面网络模拟程序,生成只包含该组节理的三维网络模型样本,计算此模型中该组节理在测线方向上的线频率,不同体积频率(v)对应不同线频率(),进而可建立两者的函数关系,最后将测线方向上该组节理的线频率带入该函数即可确定其体积频率。以贵州省息烽县鱼简河水库坝址区岩体为例,按照上述思路根据测线法统计数据计算了节理体积频率,结果表明v与之间呈现出高度的线性关系。当节理圆盘半径服从对数正态分布时,v与max 的比值约为0.4~1.0,而当节理圆盘半径服从负指数分布时,v与max 的比值约为1.3~3.5。最后依据《工程岩体分级标准(GB50218-94)》 表3.3.1、 表3.4.3和 表3.4.4,分别基于线频率和体积频率对鱼简河水库坝肩岩体完整性进行了评价,结果表明,后者评价结果的可信度比前者高。     

岩矿石稀土特征线性关系的新发现及其应用

对多个地区的岩矿石中稀土成分利用交汇图进行研究,确定在地球的不同地点,不同的岩矿石中,有个普遍存在的总稀土量与轻稀土总量的线性关系式ΣREE=-7.92702+1.25569ΣLREE存在,利用这一关系,可以在只测定了岩矿石轻稀土的情况下,预测出岩矿石稀土的总含量。实际预测了几个矿物和岩石样品,其中对矿物的预测准确度平均值为84.78%,对岩石的预测准确度平均值为88.70%,预测准确度较高。但该线性关系只能用到经过了地质作用而产生出的岩矿石中,不能用在尚未经历地质作用的代表地球早期特征的各类陨石中。     

最小特征标度方法与应用

摘 要　 从非相似性出发‚根据样品之间距离最小原则‚定义典型样品‚建立一个线性模型‚ 它突出表现了样品集的共性特征。在最小标度区间内研究样品‚有利于区别不属于同一母体 的异常样品‚这个方法适用于地质对象的评价和分类判别。对照特征分析‚讨论了使用最小 特征标度样品的可行性‚说明了它们在用法上的区别和预测效果的差异。