岩体结构面数字近景摄影测量解译系统与应用-研究

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1、目录硕士论文4．1实例1—椰C7⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．534．1．1产状求解与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．534．1．2密度的统计分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．554．2实例2—JJC35⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯614．2．1产状求解与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．614．2．2密度的统计分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．644．3实例3—C28⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．684．3．1密度的统计分

2、析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．694．3．2基于确定性信息的结构面模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．734．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯745结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯755．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．755．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯76致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。77参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯78附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。84VI硕士论文岩体结构面数字近景摄影测量解译系统及应用研究1绪论1．1研究背景和意义岩体结构是在一定地质条件下，由结构面与结构体(单元岩块)组合形成的一种地质结构形式，而结构面是岩体中具有一定方向、一定规模大小，但只有极低的或没有抗拉强度的地质界面。研究结构面的意义在于：第一，结构面是岩体中力学强度非常薄弱的部位，是导致岩体不连续性、不均一性和各向异性最主要的原因；第二，岩体结构面特征对岩体变形、破坏方式和强度特征起重要的控制作用；第三，在地表的岩体

4、，其结构面特征在很大程度上决定了外力对岩体的改造程度。谷德振先生uJ按结构面的规模、延展性以及纵深发育和厚度将结构面分为了I～V级。而《岩土工程勘察规范》【2J则以类似的标准将岩体结构分为五类：整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂状结构及散体状结构。其中碎裂状结构岩体主要是受构造影响严重的破碎岩层，主要结构体形状为碎块状。断层、断层破碎带、片理、层理及层间结构面较发育，结构面间距较小，由许多分离体形成，相当于谷德振给出的Ⅳ、V级结构面。这些结构面整体强度很低，延展性相对较差，但数量多而分布广，并受断裂等软弱结构面控制，稳定性很差【3】。在实际

5、工程中，岩体开挖后，这些数量众多的结构面很可能会引起规模较大的岩体失稳，导致重大的工程事故。所以必须通过一定的手段，对这些结构面的特征参数进行测量分析，以判定岩体的稳定条件，从而分析岩体的稳定性。对岩体结构面进行系统性、定量性的考察工作是研究岩体结构及岩体稳定性的重要基础。通过岩体表面考察、岩体开挖及钻孔提取岩芯，可进行定量测量的结构面参数包括[41：产状，迹长，密度，粗糙度，连通率，张开度，填充性与相交率等。传统而普遍的做法是使用地理罗盘与皮尺对岩体结构面进行现场接触式量测。但在很多情况下，岩体的破碎性及山坡的陡峭程度都在安全方面成为传统方

6、法面临的严峻问题，有些岩体信息甚至需要攀岩工具来进行接触量测。且由于岩体尺寸很大，传统方法在人力与经济上的消耗都很大。摄影方法是传统方法最好的替代，岩体露头图像并非只是在记录与归档中信息的一部分，相反的，它们是最直接、最具体的信息源。广义上来说，它可以分为单片影像方法和立体影像方法两种。前者利用摄像机与岩体表面的方位信息在图像平面空间进行测量，而后者则是基于不同图像所形成的立体空间通过求解三维坐标解译结构面信息。利用图像处理以及摄影测量的方法可以获取较罗盘皮尺量测更丰富的信息，且完全避开了现场接触测量的困难性与危险性。1绪论硕士论文此外，采用

7、摄影量测技术对结构面进行量测及分析研究还有以下优点：(1)用比直接量测更少的人力与资金消耗，可在边坡等露头面上进行大量的结构面测量，包括那些不能到达的地方；(2)分析评价工作主观性少：因为能在露头上收集到更多的信息，分析能够在整个岩石露头面上进行，而不是仅在地质学家确定的有限测区上进行；(3)在任何时候能够做进一步的量测分析工作，例如重新进行评估或解决解译的含糊性。(4)可以获得具有相对位置关系或确切地理位置的结构面3D数据，为建立合理的结构面三维模型提供了有力的数据支撑。三维摄影量测及实景重构技术目前已经成为详细露头研究的有效工具，但是它们

8、的潜力还没有充分开发出来。具体应用中还有诸多关键问题亟待研究。高放废物地质处置场址评价对结构面的研究要求极高，需要进行精细化研究，传统量测及分析方法远不能满足要求。