摘要：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。

摘要：地质结构面产状的获取是对岩质边坡和硐室围岩稳定性评价的必要前提,传统机械式地质罗盘采用的数据测量及录入方法已不适应日前对结构面产状快速编录的需求。笔者提出了一种基于三维电子罗盘数据计算地质产状的方法,由内置三轴加速度传感器和三轴磁传感器测得的六组数据经过计算,可以转化为结构面的三维法向量,进一步即可换算为产状信息。该方法无需将设备沿特定方向放置,只需把搭载三维电子罗盘的设备放置在结构面上,一次测量便可得到结构面产状。同时使用基于该算法的手机程序与机械罗盘测量结构面产状,两组测量结果显著相关。由此可得,基于三维电子罗盘的结构面产状算法是具有创新性的有效的产状测量方法,可以在数字编录中使用。

摘要：为快速从地质结构面三维点云数据中提取产状信息,基于Python程序设计语言,编程实现了一套自动拟合平面并计算结构面产状的算法。首先,介绍了最小二乘法和主成分分析法2种算法原理和求解平面方程思路;其次,利用Python语言分别设计实现了上述算法,并引入奇异值分解帮助求解主成分向量,给出了关键代码和程序流程;最后,对2种算法进行对比和误差分析,并将平面方程转换为产状信息。将该方法应用于国际公开试验数据,人工截取指定结构面产状,计算结果平均值与实际值相比<1°,最大不超过2°;无监督聚类分割生成的不规则结构面产状计算结果平均值与实际值相比<4°,最大不超过8°,且主成分分析法误差更小。结果表明,该方法精确度高,使用简便,满足工程实际需要。

摘要：地下储油库勘察过程中,由于电视成像仪器本身参考系与大地呈一定角度,导致岩体斜孔结构面产状量测得到的为视倾向、视倾角,与实际情况差别较大。基于矩阵旋转理论,结合钻孔电视成像仪器北方向恒定不变的特性,提出斜孔结构面产状校正公式,并应用几何模型与工程案例进行验证。以某地下储油库勘察实际工程为例,对斜孔成像量测结果进行校正,揭示了库区内结构面产状区域及纵向变化特征。结果表明:校正前、后结构面产状相差较大,校正后结构面发育情况与实际情况相符;所提出的斜孔结构面产状校正公式可将斜孔结构面视倾向、视倾角转化为真倾向、真倾角,提高斜孔成像结构面产状量测精度,有效控制工程误差。研究成果可为地下储油库围岩稳定性、构造发育情况及地下水渗流情况评价提供理论依据和数据支撑。

摘要：针对钻孔图像中岩体结构面形态特征,提出了一种基于Canny检测的岩体结构面几何信息智能测量方法。该方法首先采用灰度共生矩阵特征参数,在长幅钻孔图像中定位结构面区域;然后,对识别的结构面区域,采用Canny检测算法识别出结构面边缘,并通过边缘连接和合适的阈值筛选边缘,提取出结构面上下边缘;最后,对结构面边缘进行三角函数拟合,得到结构面上下边缘的正弦曲线,结合立体空间几何理论,从而计算出岩体结构面的倾向、倾角、隙宽等参数。以如美水电站坝址区两钻孔为例,基于本算法提取结构面几何信息,并与已有成功算法进行对比得到了较为一致的结果,证明了算法的可行性。

摘要：地下水封石油洞库建设技术在我国刚刚起步,其水幕系统设计理念和方法还不成熟。结合我国首个大型地下水封石油洞库工程,研究水幕系统设计原则与连通性判断方法,分析水文地质条件对水封方式选用、水幕系统布置和水幕连通性测试的影响,并根据现场试验结果,研究水幕连通性判断方法,提出改进的连通性测试方法。通过研究发现,地下水封石油洞库水封方式的选择需充分考虑库区水文地质情况,而垂直水力梯度是判断洞库水封性的重要参数;人工水封方式中水幕孔应尽量垂直于结构面走向布置;水幕连通性判断可综合单孔注水试验与分区有效性试验结果进行,并考虑库区渗流场分布与变化规律对试验结果的影响;改进的水幕连通性测试方法适用于不同水文地质条件下水幕孔连通性测试。该研究成果可为地下水封石油洞库水幕设计提供重要依据,并为岩体渗流特性研究提供不可多得的工程实例。

摘要：基坑施工安全是工程建设领域特别关注的问题。如果基坑发生失稳破坏,不仅对施工人员的人身安全造成严重威胁,而且会对工程建设过程造成巨大影响。通过综合众多学者的研究成果,以成都市龙泉山地区工程勘察资料为基础,从结构面产状、结合程度和空间位置3个主要因素入手,采用工程建设中最常用的理正深基坑和理正岩土软件进行计算,研究基坑支护中结构面对岩体参数的影响规律。在实际设计过程中,当遇到不易查明结构面特性的特殊情况时,顺坡向基坑可以按照结构面倾角为40°、结合程度为极差(泥化层)以及结构面为基坑底部出露的情况为边界条件,采取较为保守的设计方案。

摘要：基于水平钻孔影像,根据岩体结构面的出露迹线确定其立体分布位置,并通过本文提出的计算方法,求出结构面产状和宽度,形成了一套完整、可靠的水平钻孔岩体结构面解译方法。

摘要：地质强度指标(geology stresgth index,GSI)系统和Hoek-Brown破坏准则能反映岩体所处的地质环境,估算出节理化岩体的强度参数。然而,对于具有卸荷特征的岩质边坡,以往GSI的取值缺少对卸荷裂隙与坡面间空间关系的考虑。借鉴边坡岩体质量评价系数(CSMR)系统中对边坡破坏方式和结构面产状的修正方法,以西南某水电站坝肩边坡为例,提出基于GSI系统的边坡卸荷岩体强度参数。

摘要：Dips软件默认的结构面产状数据格式与工程实践中通常采用的数据格式有一定的差别。工程实践中统计分析的结构面产状数据量十分庞大,手工转换这些数据工作量大。本文通过Excel内置的VBA编程语言,编写了Dips数据转换程序,极大地提高了结构面数据统计分析工作的效率。