基于钻孔摄像的岩体内部结构面统计规律研究

In view of the complex geological problems encountered in the construction of geotechnical engineering，it is an important part to study on fractures. However, the research is extremely limited by a feature that the vast majority of fractures are hidden in rock mass. The borehole camera technology laid the groundwork for detecting and studying fractures hidden in rock mass. Based on the borehole camera technology and large amounts of fracture data, this research will focus on the statistical regularities included: put forward a new method of describe fracture by feature point and research on fracture geometrical characteristic; based on actual sample data, research on demarcation of statistical homogeneous region with considerations of stratum lithology and fracture spatial distribution characteristics; construct models of fracture feature points and geometric parameters; estimate the size of fracture. The results of this research will provide accurate statistical models for simulation of regional rock mass fracture network.

针对岩土工程建设中遇到的复杂地质问题，对结构面的研究是必须要进行的重要环节，绝大部分结构面隐匿于岩体内部的特性使得研究受到了极大的限制。钻孔摄像技术的出现，为探测岩体内部结构面和研究其发育特征奠定了基础。该项研究以钻孔摄像技术为基础，利用其获得的大量结构面数据和准确的几何参数值，开展岩体内部结构面统计规律的研究，包括：提出基于结构面特征点的数学描述新方法，并开展以特征点为研究对象的结构面几何特性研究；充分利用多个典型工程中采集到的结构面样本数据，开展考虑地层岩性和结构面空间分布的统计均质区划分方法研究；构建同一均质区内结构面特征点、各个几何参数的概率分布模型，并对结构面的规模大小进行估算，为区域岩体结构面网络模拟提供准确的概率模型。

针对岩土工程建设中遇到的复杂地质问题，对结构面的研究是必须要进行的重要环节，绝大部分结构面隐匿于岩体内部的特性使得研究受到了极大的限制。钻孔摄像技术的出现，为探测岩体内部结构面和研究其发育特征奠定了基础。该项研究以钻孔摄像技术为基础，利用其获得的大量结构面数据和准确的几何参数值，开展岩体内部结构面统计规律的研究，主要研究内容包括：结构面特征点数学描述方法，基于特征点的结构面几何特性研究，岩体内部结构面统计规律研究。在项目实施过程中，提出了钻孔结构面多参数融合分析方法，开展了空间坐标系下的特征点分布规律研究，建立了特征点与结构面空间分布的对应关系，为岩体内部结构面空间分布特征研究提供了新的思路；开展了基于特征函数的结构面自动识别与参数提取方法研究；充分利用多个典型工程中采集到的结构面样本数据，开展了考虑地层岩性和结构面空间分布的统计均质区划分方法研究；构建了同一均质区内结构面特征点、各个几何参数的概率分布模型。项目研究成果为区域岩体结构面网络模拟提供准确的概率模型。对于更加准确地描述岩体内部结构面的分布规律有重要意义，对深部岩体结构的精确探测和工程安全具有重要价值。