三维岩体随机结构面切割方法

三维岩体随机结构面切割及块体分析是块体理论的新发展,成为边坡工程和地下洞室围岩稳定分析的有效手段。通过生成三维岩体随机结构面网络,将结构面相互切割,生成新的面,运用面的回路方法形成块体,然后确定岩体开挖面上的可动块体并找出关键块体。经多次模拟,可以获得岩体开挖面形成的关键块体几何形状和尺度规模等统计特征,为工程系统支护方案提供较可靠的设计依据。     

岩石块体理论中三维随机块体几何搜索

运用地质统计学与计算机技术随机模拟生成三维结构面网络,并在对前人关于结构面地质统计分析、结构面网络模拟、砍树、寻找封闭回路、搜索随机块体可能出现的最大区域等研究的基础上,运用交点组合法,通过交点旋转方向及空间位置的判断等过程,形成搜索三维随机块体的方法。运用该方法对边坡交棱处、洞室顶拱进行随机块体的搜索,并对块体的形态、大小及空间分布特征进行统计分析,从而实现了边坡和洞室工程的随机块体分析。算例表明,该方法可以在工程分析中得到较好的应用。     

开挖走向对某节理隧洞块体稳定性的影响

节理裂隙岩体地下洞室开挖工程中隧道走向的选取至关重要,是影响开挖后隧洞围岩整体稳定性的重要可控因素。为优化开挖方案,需要对开挖后隧洞围岩稳定性进行分析和预测。本文基于关键块体理论,结合工程实例,选取不同隧洞走向对某隧洞随机块体稳定性进行了模拟分析。结果表明:与隧洞轴线走向相近的缓倾角节理为危险结构面,更易形成不稳定块体。在轴线走向与工程区不连续结构面交角由小变大的过程中,随机块体数量增多,体积变小,安全系数普遍有增大趋势。     

岩石结构面网络模拟原理在节理岩体连通率研究中的应用

岩体结构面网络计算机模拟分析是近代计算机技术在岩石力学领域应用的一个重要方面．在工程实际中，岩体结构面的分布情况是极为复杂的．但从统计意义上讲，反映岩体结构面分布特征的几何参数则是服从一定的统计规律的．因此可以通过现场实地调查和室内统计分析，建立结构面几何参数的概率统计模型，进而应用蒙特卡洛随机模拟原理和方法，在计算机上求得表征结构面分布特征的节理网络图像．应用这一方法的有关成果已在李家峡、龙滩、小湾、三峡等工程中获得了大规模的应用．     

块体理论中结构面相交算法优化研究

针对传统块体理论中结构面无限延伸的假定和部分有限结构面理论的不足,提出了一种新的结构面相交关系的判定方法。在结构面有限延伸的前提下,选择结构面圆盘模型进行分析。在判定两结构面是否相交的计算中,回避了线段与圆形直接求交的困难,选择投影法,即求得两结构面交线矢量的法平面,根据法线在法平面投影为一点、圆形域在对应法平面投影为线段的特点,分别计算垂足和两圆心投影点的距离并与圆形域半径进行比较,分析交线和圆形结构面域的包含关系,进而对结构面相交与否进行判断。并利用此原理提出了块体分析工作中野外实测结构面的筛选方法,经由判别矩阵的筛选,剔除原无限块体理论不能分辨的、实际延伸很短、并不与其他结构面相交,或虽与其他结构面相交,但对形成块体没有贡献的结构面。新算法简化了块体计算的工作量,大大提高了效率,对结构面数据量大的块体分析工作尤为明显。     

极射赤平投影图解法在坪上应急引水工程引水隧洞施工开挖中的应用

极射赤平投影是水利工程中常用的一种图解法,坪上应急引水工程引水隧洞施工开挖过程中运用此方法对各种结构面组合进行图解,分析洞室局部块体稳定性,及时发现安全隐患,并为隧洞一次支护措施提供了有效依据,满足了工程实践的要求,对隧洞开挖工程具有一定的指导意义。     

岩体三维网络模拟技术及其在三峡工程中的应用

在对三维岩体开挖面上节理迹线生成及其迹线网络搜索技术进行深入研究的基础上，初步开发了相应的岩体三维网络模拟分析程序。程序分析内容包括：绘制任意给定开挖面或复杂开挖 的岩体节理迹线分布图；在三维迹线图上搜索出由结构面切割形成的各闭合块体区域，进一步搜索可称动性块体，并分析其几何特征值，如闭合块体区域面积及可移动块体体积等，根据对三峡工程船闸高边坡施工典型区段开挖面岩体结构的调查资料和分析结果，用已开     

裂隙化硬岩洞室围岩稳定概率分析方法

在较坚硬的裂隙化岩体中，地下洞室围岩的稳定性决定于岩体的失稳机理和天然的随机因素。本文以块体理论为基础，考虑岩体结构面几何参数和力学参数的随机性，研究了块裂岩体地下结构围岩稳定随机分析方法，并认为结构几何特征的随机性控制关键块体的生成概率，力学参数的随机性控制关键块体在力学上的实现概率，裂缝化岩体地下洞室围岩的失稳可能性是两者的并联事件。根据文献资料，作了一实际算例。     

基于地质力学的某城门洞形引水隧洞进口段块体稳定分析

基于某城门洞形引水隧洞进口段详细的地质调查,通过地质力学原理,分析岩体内构造结构面体系的形成与发育过程。运用块体理论中矢量分析法,以平面逼近曲面洞壁方法,分析出该隧洞进口段的可动块体,在满足力学条件下判别出可动块体中的关键块体,计算出其净滑动力和失稳形式。结果表明,隧洞进口段结构面主要为构造面,关键块体以结构面1、2单面滑动为主,且主要分布于隧洞左、中顶面,具体位于隧洞顶偏左47.5 cm处。施工时,应重点监测关键块体出露的位置,并采取有针对性的防治措施。     

某水电站地下厂房块体稳定性分析

围岩稳定是地下岩体工程中的核心问题。当结构面产状比较复杂时,这些结构面与临空面组合,会形成一些可能失稳的关键块体,对这些块体的稳定性分析及加固设计尤为重要。采用空间拓扑理论及刚体极限平衡法,搜索出了潜在失稳块体,并对其稳定性安全系数进行了计算。算例表明,地下洞室块体稳定性分析对施工及运行期间的安全很有必要。