[发明专利]基于摄影测量、BQ、RQDt

说明书

一种基于摄影测量、BQ、RQD_t各向异性的Q各向异性求解方法，属于Q各向异性求解领域，其步骤包括：(1)结构面数字摄影测量快速获取；(2)结构面极点图和走向玫瑰花图绘制；(3)基于BQ指标的岩体质量计算；(4)岩体三维裂隙网络模型生成和剖切；(5)RQD_t各向异性图绘制；(6)基于BQ反演的最佳阈值t求解方法；(7)RQD_t各向异性求解方法；(8)Q各向异性求解方法。本发明将摄影测量、模糊等价分析、BQ理论、裂隙网络模型、广义RQD理论和反演计算相结合，实现了RQD_t的最佳阈值t和各向异性的求解，实现了Q各向异性的求解，提出了一种基于摄影测量、BQ、RQD_t各向异性的Q各向异性求解方法。本发明方法明确，适用于岩体Q的各向异性求解。

技术领域

本发明涉及一种基于摄影测量、BQ、RQD_t各向异性的Q各向异性求解方法，特别的是本发明基于摄影测量、模糊等价分析、BQ指标、裂隙网络模型和广义RQD理论，反演计算出RQD_t最佳阈值t的范围和最佳阈值t值，给出了RQD_t各向异性的求解方法，并基于RQD_t各向异性，给出了Q各向异性的求解方法，提供了一种基于摄影测量、BQ、RQD_t各向异性的Q各向异性求解方法，属于Q各向异性求解领域。

背景技术

岩体的外观和质量强烈的依赖于岩体的各向异性程度，岩体的稳定性是由岩体质量所决定的。一些地质现象也已经证明了这一点。例如，在巷道或高速公路隧道开挖过程中，会沿着主要节理组倾角出现非垂直性的变形破坏，或者隧道中的某一块岩体出现楔形块体掉落，进而造成整个岩体的失稳或者巷道的坍塌，这种失稳或坍塌对巷道开挖是非常不利的，不仅影响工程施工进度，更重要的是会造成严重的人员伤害或者财产安全。因此，研究并获得岩体质量的各向异性特征，具有重要的意义。

Q和RQD是表征岩体质量的两个指标，Q和RQD具有各向异性。

Q的各向异性直接影响岩体质量，Q的各向异性目前还尚未有学者就此开展过研究。国内外学者对Q的研究多是利用Q系统进行岩体质量评价和对Q系统进行改进，很少考虑Q的各向异性。但是Q是各向异性的，在不同岩体方向和角度，利用Q系统评价得到的岩体质量具有显著的差异。而这种显著的差异，在工程施工如隧道开挖方面将会产生非常重要的影响，如整体评价稳定的岩体，可能会由于Q的各向异性造成在开挖方向岩体是不稳定的，造成安全事故。因此，开展Q各向异性的研究是亟待解决和具有重大科研意义的。表征Q各向异性的计算公式目前还尚未有人提出，而得到Q的各向异性计算公式及求解方法，将为研究Q各向异性规律提供重要的研究基础。因此，得到Q各向异性的求解方法具有重要的研究意义和理论价值。

RQD是表征岩体质量的重要指标，RQD具有各向异性。如采用钻孔的方式获得RQD，不同的岩体部位得到的结果完全不同，RQD值结果将取决于方向，当钻孔方向与主要节理组平行时，得到较高的RQD值，当钻孔方向垂直于主要节理组方向时，会得到较低的RQD值。RQD的各向异性，从钻孔RQD到广义RQD的计算公式的拓展也可以看出。Deer在1964年提出了钻孔RQD的概念，由于钻孔RQD在应用时存在着如下两个缺点：对于不同工程规模岩体，100mm的阈值选取是否合理；钻孔钻探方向具有局限性，获得的RQD只能反映局部岩体情况，不能反映出RQD各向异性。因此，部分学者引入阈值t，提出了广义RQD的概念，即对任一间距阈值t，把沿某一测线方向大于t的间距之和与测线总长之比的百分数定义为广义RQD，用RQDt表示。广义RQD的引入，让RQD各向异性的求解成为了可能。

由RQDt概念可以知道，阈值t是广义RQD的一项特别重要的参数，是广义RQD能否真实反映出岩体质量的关键，但是阈值t具有任意性，不具有唯一性，因此寻找到能够表征出岩体质量的最佳阈值t，具有非常重要的科学意义和研究意义。