[发明专利]一种基于DIC技术的现场孔内岩体裂纹扩展模式识别方法及系统

摘要

一种基于DIC技术的现场孔内岩体裂纹扩展模式识别方法及系统，所述方法是在地下工程岩体开挖现场打水平钻孔，利用钻孔摄像技术与DIC软件协同作用，得到开挖卸荷诱导裂纹拟合平面空间分布的钻孔三维柱状图；根据钻孔三维柱状图中裂纹拟合平面与钻孔三维柱状图中岩心轴线的夹角α，裂纹判定为板裂裂纹或剪切裂纹。所述系统包括高清探头、主机、推杆、导向棒、电缆；高清探头通过电缆与主机电连接；在所述高清探头两侧靠下处固定连接有两根导向棒，在高清探头尾部端面固定连接一推杆。本发明通过将钻孔摄像技术与DIC技术有机结合，可以将开挖卸荷裂纹与原生裂纹进行有效区分，保证了现场岩体开挖诱导裂纹动态监测与识别的真实性与可靠性，具有操作方便，监测可靠、精度高的优点，特别适用于含有一定天然灰度差值的深埋高应力硬岩。

主权项

1.一种基于DIC技术的现场孔内岩体裂纹扩展模式识别方法，包括以下步骤：第一步，在地下工程岩体开挖现场打水平钻孔，水平钻孔轴线与地下工程硐壁或巷道壁呈85‑95度夹角；第二步，将高清探头沿钻孔轴线平稳推进，直至钻孔底端面，推进过程中，实时拍摄钻孔内壁图像；将图像信息传至数字钻孔摄像系统的钻孔图像查看器中，得到钻孔岩心平面图A1；第三步，重复第二步的操作，定期拍摄钻孔内壁图像，得到多张钻孔岩心平面图Ai，i=1、2、…n；采用DIC软件，分析比较钻孔岩心平面图Ai中裂纹周边的应变变化情况，当相邻两张钻孔岩心平面图An与An‑1中裂纹周边的应变差值为0时，停止第二步操作；第四步，采用DIC软件，将得到的Ai张钻孔岩心平面图转换为一张包含钻孔中裂纹扩展路径的钻孔岩心平面图B，将钻孔岩心平面图B导入钻孔图像查看器中，利用钻孔图像查看器中自带的曲线拟合功能对开挖卸荷诱导裂纹进行曲线拟合，得到体现裂纹拟合平面空间分布的钻孔三维柱状图；第五步，观察钻孔三维柱状图中裂纹拟合平面与钻孔三维柱状图中岩心轴线的夹角α，当夹角α≥80度，裂纹判定为板裂裂纹或张拉裂纹；当夹角α<80度，裂纹判定为剪切裂纹或张剪裂纹。