[发明专利]基于摄影测量、BQ、RQDt

权利要求书

1.一种基于摄影测量、BQ、RQD_t、地应力的改进Mathews稳定图评价方法，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)结构面模糊等价聚类分析；

(3)基于BQ指标的岩体质量计算，过程如下：

3.1：根据结构面参数计算岩体完整性系数，公式如下：

式中：Jv为岩体体积节理数，单位条/m³；

3.2：Jv计算公式如下：

式中：L1，L2，...，Ln为垂直于结构面测线长度；N1，N2，...，Nn为同组结构面数目；

3.3：根据岩石单轴抗压强度值和岩体完整性系数值，计算BQ值：

BQ＝90+3R_c+250K_v

式中：Rc是岩石单轴抗压强度；Kv为岩体完整性系数；

3.4：在应用BQ计算公式过程中，遵循以下条件：

当Rc＞90Kv+30时，以Rc＝90Kv+30和Kv代入计算BQ值；

当Kv＞0.04Rc+0.4时，以Kv＝0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值；

3.5：根据地下水、软弱结构面产状和天然应力影响对BQ进行修正，修正公式如下：

[BQ]＝BQ-100(K₁+K₂+K₃)

式中：K1为地下水影响修正系数；K2为软件结构面产状影响修正系数；K3为天然应力影响修正系数；

3.6：得到修正后的BQ岩体分级结果；

(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)地应力测量方法，过程如下：

8.1：地应力的测量采用直接测量法中的声发射法来进行测量；

8.2：在垂直方向上，每隔一定深度距离，选取取样点；

8.3：从取样点处的现场原岩中钻孔提取岩芯试样，将试样加工成标准圆柱试件，取芯过程如下；

8.3.1：在待取芯处的原岩中沿6个不同方向制备试件；

8.3.2：6个不同方向按如下划分，若该点的局部坐标系为oxyz，则其中3个方向设定为坐标轴方向，另3个方向选定为oxy、oyz、ozx平面内的轴角平分线方向；

8.3.3：每个方向的试件取样数量为20块；

8.4：开展室内声发射测试试验，过程如下：

8.4.1：采用声发射测试系统进行实验；

8.4.2：试验加载方式采用位移控制加载，加载速率为0.01mm/min，声发射系统设置门槛值为45dB，微机控制下自动采集和储存的数据；

8.4.3：根据试验数据，绘制每一个试验试件的时间-应力-声发射计数关系曲线；

8.4.4：确定每一个试件的凯泽效应特征点以及其对应的垂直主应力，计算出水平最大主应力，最小主应力和最大主应力方向；

8.5：地应力与埋深关系拟合方法，过程如下：

8.5.1：以深度为横坐标，以应力值为纵坐标，绘制出垂直主应力、最大主应力和最小主应力与埋深h的散点图图；

8.5.2：根据散点图规律，选择合适的拟合方程，拟合出垂直主应力、最大主应力和最小主应力与埋深h的关系曲线；

8.5.3：根据拟合关系曲线，得到任意埋深位置的垂直主应力、最大主应力和最小主应力的值；

(9)Mathews稳定图法的改进方法；

(10)改进Mathews稳定图评价方法。