岩体节理数据的概率统计

摘要

现场工程地质数据的处理,纷繁复杂,占用了工程技术人员的大量时间和精力,有鉴于此,工程技术人员非常需要通过计算机实现对现场工程地质数据的自动处理,以节省时间,提高工作效率.作者利用Visual Basic开发语言和OpenGL三维图形软件接口,开发岩体节理数据处理系统即RJDPS应用软件.该文首先介绍了吴尔福及施密特两种赤平极射投影原理,并通过比较选用等面积投影绘制极点投影图、极点等值线图以及进行结构优势面分组,并阐述等值线及优势结构面分组算法.然后介绍了岩体结构面参数的概率统计处理方法,统计计算结构面倾向、倾角、真间距以及迹长的均值、方差和概率分布.在此基础上,阐述了蒙特卡洛随机模拟方法,选用圆盘模型,对岩体节理产状进行随机概率模拟,最终利用OpenGL接口绘制出三维节理网络模拟图.利用RJDPS软件对韩家岭隧道入口东侧边坡地质数据进行处理,绘制出极点投影图、极点等值线图,并进行优势结构面分组,最后绘制出韩家岭隧道边坡三维节理网络模拟图.通过与现场实测节理数据进行比较,证明了三维网络模拟的准确性和其原理的正确性.

目录

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第一章绪论

1.1绪言

1.2国内外现状

1.2.1综述

1.2.2三维结构面网络模拟

1.2.3三维结构面模拟工程应用

1.2.4仿真研究

1.3本文主要研究内容

第二章结构面数据采集及初步处理

2.1岩体结构面调查

2.1.1岩体结构面调查的意义及应用

2.1.2岩体结构面调查的方法

2.2赤平极射投影方法求优势结构面

2.2.1赤平投影方法的解析原理

2.2.2赤平投影等值线的作图原理

2.2.3赤平投影等值线求解优势中心

第三章岩体结构参数

3.1真间距的计算

3.2节理迹长估计与误差分析

3.2.1实际迹长的偏差[4，17]

3.2.2半迹长长度测量偏差问题[4，17]

3.2.3删截半迹长量测偏差[4,17]

第四章结构面三维网络模拟

4.1节理网络模拟的理论基础

4.1.1蒙特卡洛法

4.1.2系统模型的选择

4.1.3蒙特卡洛方法的基本原理

4.2 节理网络模拟

4.2.1节理圆盘中心模拟

4.2.2节理半径模拟

4.2.3节理频度模拟

第五章岩体节理数据处理的计算机实现

5.1概述

5.2程序系统分析

5.2.1程序系统开发语言的选择

5.2.2程序系统的设计与实现

5.3 RJDPS的内容和使用方法

5.3.1RJDPS的封面

5.3.2程序菜单

5.3.3数据输入

5.3.4极点等值线绘制

5.3.5绘制三维节理网络图

第六章工程实例

6.1工程概况

6.2隧道自然地理及工程地质条件

6.3隧道施工

6.3.1隧道开挖方法

6.3.2隧道施工超前支护措施

6.4工程地质调查任务

6.5隧道入口东侧边坡RJDPS应用

6.5.1工程地质调查

6.5.2赤平极射投影分析

6.5.3分组数据概率统计结果

6.5.4三维节理网络

6.5.5 RJDPS绘制结果与手工绘制比较

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢