[发明专利]一种岩体广义RQD快速智能求解绘制方法

权利要求书

1.一种岩体广义RQD快速智能求解绘制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)结构面数字摄影测量快速获取，过程如下：

1.1：根据观测区域岩体范围与空间位置，选取表面节理发育较好且无障碍物的岩体作为摄影测量区域，将标杆垂直的立于测量区域一侧，用于标定最后生成的三维图像上任意两点间的距离；

1.2：在岩体表面选取一块露头的、区域比较大、比较平滑的结构面作为标定点，用罗盘测量出倾向及倾角，并做标记，用于后处理时图像的方位真实化；

1.3：使用高分辨率相机，在选定区域正前方左、右位置，对岩体依次拍照，两次拍摄时，镜头离所测岩体的距离D及两次成像位置之间的距离B满足关系B＝D/8～D/5；

1.4：测点数据采集完成后，取回标杆，返回室内作进一步后处理操作；

1.5：将野外摄影测量所获取的左、右视图导入到软件分析系统，采用基准标定、像素点匹配、图像变形偏正纠正对左、右视图中的像素点进行匹配，合成岩体表面三维实体模型；

1.6；根据标杆尺寸以及罗盘量出的标定点产状，进行三维实体模型方位、尺寸和距离的真实化；

1.7：基于真实化的实体模型，识别定位出每条结构面，并导出结构面数据信息；

(2)岩体结构面极点图和走向玫瑰花图智能绘制系统研发；

(3)岩体三维裂隙网络模型智能生成和剖切系统研发；

(4)岩体广义RQD各向异性图智能绘制系统研发。

2.如权利要求1所述的岩体广义RQD快速智能求解绘制方法，其特征在于，所述步骤(4)中，岩体广义RQD各向异性图智能绘制系统研发的过程如下：

岩体广义RQD各向异性图智能绘制系统研发，包括5个模块，分别为：数据智能导入模块、岩体广义RQD智能求解模块、岩体广义RQD各向异性图智能绘制模块、数据智能输出模块和岩体广义RQD各向异性图智能输出模块；

4.1：数据智能导入模块

用于将二维裂隙网络模型数据，智能导入到软件系统中；

4.2：岩体广义RQD智能求解模块

基于广义RQD理论，确定出二维裂隙网络模型的中心点O，以每隔10°角度做射线，穿过岩体裂隙网络模型，智能求解出岩体36个方位的广义RQD值，具体步骤如下：

4.2.1：广义RQD理论公式如下：

式中：x_i表示沿某一测线方向的第i个大于给定阈值t的整段岩石或间距长度，RQD_t代表对应阈值t的岩石质量指标，即阈值t下的广义RQD值；

4.2.2：确定二维裂隙网络模型的剖面中心点O、长度a和宽度b，以模型的左下角为坐标原点，水平向右为x轴，垂直向上为y轴，则中心点O坐标为：

边界方程为：

4.2.3：以O为起点，每隔α＝10°角绘制一条测线，与裂隙网络模型相交，共绘制36条测线，测线长度L等于O点到裂隙网络模型边界的距离，用L0～L35表示，则测线方程为：

式中：s表示测线，α表示角度；

4.2.4：判断测线与边界的交点，设测线方程与边界方程的交点为(x_a，y_a)，将测线方程与边界方程依次连立，判断测线是否与边界相交，原理如下：

4.2.5：求出测线与裂隙网络边界方程交点(X_Z，α，Y_Z，α)；

4.2.6：确定测线所在区间，原理如下：

4.2.7：根据裂隙网络模型中每条节理的起点坐标(X_b，Y_b)和终点坐标(X_c，Y_c)，建立相应的解析方程，定义节理方程如下：

4.2.8：求解第一条测线与各节理方程的交点，循环判断每个交点(X_j，Y_j)范围，如果交点符合a＜X_j＜c且b＜Y_j＜d，则记录该交点，遍历所有节理方程求出所有m个交点；

4.2.9：将记录的m个交点以及测线起点坐标和终点坐标，按横坐标或纵坐标从小到大排序；

4.2.10：计算相邻交点的距离，公式如下：

x₀＝a/2

y₀＝b/2

x_m+1＝X_Z，α

y_m+1＝Y_Z，α

4.2.11：输入一个阈值t；

4.2.12：循环比较d_i和t的大小，设初始l_t＝0，规则如下：

l_t＝l_t+d_i，若d_i＞t

4.2.13：求解每条测线对应的RQD值，用m_α表示，以及对应的测线起点与终点的距离l_α，公式如下：

4.2.14：循环求出每条测线所对应的m_α，获得36个方向上的广义RQD值；

4.3：岩体广义RQD各向异性图智能绘制模块

根据求解出的36个RQD值，智能绘制出广义RQD的各向异性图，具体步骤如下：

4.3.1：将36个RQD值，按角度顺序依次排序；

4.3.2：以O点为圆心，以1为半径画圆，在射线角度为α上找到与圆心距离为的点，并标出来；

4.3.3：依次连接36组射线的端点，若某一条射线上的RQD为0，则取圆心；

4.3.4：绘制出广义RQD的各向异性图；

4.4：数据智能输出模块

用于智能输出广义RQD的值；

4.5：岩体广义RQD各向异性图智能输出模块

用于智能输出广义RQD各向异性图。