[发明专利]一种岩石结构面表面基准面的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩石结构面表面形态描述，更具体涉及一种岩石结构面表面基准面的确定方法，属于岩土力学技术领域。

背景技术

岩石的物理和力学性质主要受岩石结构面的控制，因此对岩石试件结构面表面形态进行精确测定是研究结构面的表面形态与力学性质的关系的先决条件。但由于岩石结构面的表面形态起伏大、变化范围广、形态十分复杂，给精确测量带来很大难度。现在测量岩石结构面三维表面形态的主要测量测试手段是非接触式的光学方法，尤其是三维光学扫描技术近几年的迅速发展，已经成为岩石试件结构面三维表面测量的主要手段。但是利用三维白光扫描技术扫描结构面表面时，我们只能获得在标志点全局坐标系下的结构面表面三维点云数据。但是，现有描述岩石三维结构面参数(如波峰、波谷等)大多数是基于基准面进行的，故扫描获取的点云数据无法直接对岩石结构面表面进行定量描述，进而无法精确地描述结构面特征。因此，开发一种岩石结构面表面基准面的确定方法对于克服三维扫描数据处理难题、对于提高岩石结构面表面特征的定量描述都十分必要。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种岩石结构面表面基准面的确定方法，并以中位基准面为岩石结构面的基准面，对三维白光扫描仪所得到的扫描数据进行处理，得到以中位基准面为基准的三维点云数据。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种岩石结构面基准面的确定方法，所述测量方法按以下步骤进行；

一种岩石结构面基准面的确定方法，其特征在于，所述测量方法按以下步骤进行：

①对岩石试件的结构面表面进行处理，利用三维白光扫描仪扫描岩石结构面表面，获得在标志点全局坐标系下岩石结构面表面的三维点云数据，三维点云数据以X、Y、Z三维坐标的形式输出；

②利用计算机软件将三维点云数据读入，存入一个N行3列的矩阵A中，其中N为点云数量，第一列、第二列、第三列分别存入每一点的X、Y、Z的值；

③利用计算机软件，识别确定岩石结构面表面的中位基准面；中位基准面用一个平面函数来表示被测量表面的基准面方程，函数形式为z＝a+bx+cy，利用计算机软件对函数求偏导，自动求出函数中的a、b、c的值，从而在标志点全局坐标系X-Y-Z中确定结构面表面的中位基准面，并进行显示；

④根据求出的基准面方程，确定中位基准面的中心点O’为[0，0，a]，构造平移矩阵M、旋转矩阵R；

M=10000100001000-a1]]>                           公式1