岩体节理体积频率的计算方法及工程应用.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2012／2O(4)一0585-06岩体节理体积频率的计算方法及工程应用：}：章广成①李华章①林叶②向欣③朱志明①(①中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074)(②北京航天勘察设计研究院北京100070)(③中国长江三峡集团公司北京100038)摘要利用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(A，)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(A)进行换算。利用三维结构面网络模拟程序，提出了基于线

2、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(A，)对应不同线频率(A)，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A与A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，A与A⋯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～A与A⋯的比值约为1．3～3．5。最后依据《工程岩

3、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。关键词节理岩体体积频率线频率三维结构面网络模拟岩体完整性中图分类号：TU443文献标识码：AASSESSMENToFJOINTVOLUMEFREQUENCYINRoCKMASSANDITSAPPLICATIoNINENGINEERINGZHANGGuangcheng①LIHuazhang①LINYe②XIANGXin③ZHUZhiming①((j)FacultyofEngineering，ChinaU

4、niversityofGeosciences，Wuhan430074)(②TheGeotechnicalInstituteofBeijingAerospace，Beijing100070)(⑧ChinaThreeGorgesCorporation，Beijing100038)AbstractThe3DjointsurfacenetworksimulationisbasedonMonte—Carlotheory．Itisthemostcommonmethodtostudygrowthregulationofrockmassjoints，andjointvolumefrequenc

5、y，AAisdeterminedbyAthatismeas．uredinthefield．Itisoneofthekeyparameterswhichaffecttheresultofointnetworksimulation．Usingthe3Djointsurfacenetworksimulationprogram，anewmethodispromotedtodetermineA．Thismethodisbasedonthebackanalysisfromlinefrequencytovolumefrequency．Avaluetoajointsetisgivenasthe

6、initialjointvolumefre—quency．the3Djointsurfacenetworksimulationprogramisadoptedtogeneratea3Dnetworkmodelwhichjustcon—tainsthejointset．Thenlinefrequencyalongthesurveyline’Strendofthemodelcanbecalculated．Therefore，a$收稿日期：2011—10—07；收到修改稿日期：2012—01—10．基金项目：国家自然科学青年基金项目(41102197)，国家重点基础研究发展计划(97

7、3)项目(2011CB710606)和中央高校基本科研业务费专项基金优秀青年教师特色学科团队(CUG090104)．第一作者简介：章广成，主要从事岩土体稳定性评价与防治设计方面的教学和研究．Email：zhangguangc@foxmaf1．eom586JournalofEngineeringGeology工程地质学报2012serieslinefrequency(A)canbegotfromtheseriesvolumefrequencyh．Thenthefunctionalrelatio