System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法技术_技高网

一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法技术

技术编号:42416956 阅读:26 留言:0更新日期:2024-08-16 16:33
本发明专利技术提供的一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,参与计算节理信息数据是通过设备在其最小采样精度下获取的;以此数据为基础,通过设定具有明确物理意义的参与计算相邻点间距以达到有效区分不同节理的粗糙度。此方法为工程节理岩体稳定性评估的前期基础性研究提供了新的较可靠的计算方案。本发明专利技术是目前方法的改进算法,克服了目前算法中采用最小采样精度节理信息数据时无法区分不同节理粗糙度的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,属于岩石节理的粗糙度评估。


技术介绍

1、岩石节理的粗糙度对其力学性质有重要的影响。诸如岩石节理的剪切强度、节理裂隙的渗流特性均与节理粗糙度有着密切的关系。因此,岩石节理粗糙度定量化表征是该领域研究的热点。统计参数表征是岩石节理定量化描述的主要方法之一,其中一阶导数均方根z2是计算岩石节理粗糙度的常用方法,其表达式为:

2、

3、式中:yi为岩石节理高度坐标,n为节理离散点数目,δx为相邻两点(yi,yi+1)的间距,如图1所示。

4、考虑岩石节理剪切特性,上述z2表征的粗糙度无法区分岩石节理正反方向剪切力学效应。为此,近年来学者们提出了考虑剪切方向的z2表达式,

5、

6、式中,为正向剪切方向的z2值,n+为正向剪切方向满足条件yi+1>yi的(yi,yi+1)点对个数,为满足条件yi+1>yi的两相邻节理点高差的平方,如图2所示。

7、然而,到目前为止,方法评估节理粗糙度仍存在缺陷,不足之处为:参与计算的相邻两点(yi,yi+1)间距小到获取节理设备的最小采样精度时,采用上述算法将无法区分不同粗糙节理的粗糙度。结合图3,可知原因:若采用表达式(2)对两节理局部曲线段计算则节理1的n+=19,δx=1,节理2的n+=1,δx=1,从计算结果看两节理粗糙程度没有区别,实则不然。因此,目前计算方法不能准确反映节理粗糙特性。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种物理意义明确的评估岩石节理粗糙度统计参数准确计算方法。该方法是目前方法的改进算法,克服了目前算法中采用最小采样精度节理信息数据时无法区分不同节理粗糙度的缺陷。

2、本专利技术提供的一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,参与计算节理信息数据是通过设备(如高清摄像机)在其最小采样精度下获取的;以此数据为基础,通过设定具有明确物理意义的参与计算相邻点间距以达到有效区分不同节理的粗糙度。此方法为工程节理岩体稳定性评估的前期基础性研究提供了新的较可靠的计算方案。

3、本专利技术提供的一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,具体的包括以下步骤:

4、(1)获取岩石节理数据,该数据反映的是节理各点的高度信息,该节理数据精度取决于获取该信息设备的最小采样精度;

5、(2)设定具有明确物理意义的参与计算相邻点间距核心是确定参数jmin,本专利技术将该参数jmin确定为20;

6、(3)计算时,沿节理正向,搜索数据且在区间内yi为非递减序列;计算时,沿节理反向,搜索数据且在区间内yi为非递增序列;

7、(4)计算时,首先计算符合步骤(3)条件的节理上的所有点对的值,然后求和并记录这样点对的个数n+;计算时,首先计算符合步骤(3)条件的节理上的所有点对的值,然后求和并记录这样点对的个数n-;

8、(5)按照公式计算

9、按照公式计算

10、本专利技术改进了算法,提出了最小采样精度下参与计算相邻点具有明确物理意义间距的及算法,此改进算法可明显区分出不同节理的粗糙度,具体表达式见(3)、(4)。

11、

12、

13、式中:分别为改进的节理正向、反向剪切方向z2值;n+为满足区间内yi+1≥yi且的点对个数,n-为满足区间内yi-1≥yi且的点对个数;n为最小采样精度下节理离散点总数;yi为最小采样精度下节理线上某一点高度信息;为正向时计算相邻点的间距,为反向时计算相邻点的间距;jmin为能够有效区分节理粗糙度的最小采样精度的个数,例如jmin=20时,该间距可以区分大于19个最小精度长度及坡度为3度以上的凹凸体,若jmin=10时,该间距可以区分大于9个最小精度长度及坡度为6度以上的凹凸体。若jmin选取不合理,会使平缓的节理凹凸体计算成坡度较大的凹凸体,如图3所示,如果jmin为1时,实际约为3度的节理线段与坡度45度的节理线段粗糙程度相当。

14、本专利技术技术方案带来的有益效果是提供一种具有物理意义的评估岩石节理粗糙度统计参数准确计算方法。

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【技术保护点】

1.一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,其特征在于,通过设备在其最小采样精度下获取的参与计算节理信息数据,通过设定具有明确物理意义的参与计算相邻点间距以达到有效区分不同节理的粗糙度。

2.根据权利要求1所述的一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,其特征在于,将该参数jmin确定为20。

【技术特征摘要】

1.一种评估岩石节理粗糙度统计参数计算方法,其特征在于,通过设备在其最小采样精度下获取的参与计算节理信息数据,通过设定具有明确物理意义的参与计算相邻点间距以达到有效区分不同节理的粗糙度。

2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈世江李健谢小平
申请(专利权)人:六盘水师范学院
类型:发明
国别省市:

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