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基于离散单元法的岩体破碎关键块体定位方法技术

技术编号:14008051 阅读:100 留言:0更新日期:2016-11-17 06:22
本发明专利技术提供了一种基于离散单元法的岩体破碎关键块体定位方法,步骤如下:(1)采用离散单元法将目标岩体表示为由N个离散颗粒组合成的集合体,赋予每个颗粒不同的ID编号并记录各颗粒在目标岩体中的三维坐标,所述ID编号为0~N‑1的正整数,记作ID0,ID2,…,IDN‑1,然后采用离散单元法对由离散颗粒组合成的集合体的破碎过程进行数值模拟,数值模拟结束后,得到M对胶结颗粒对;(2)对表A中的M对胶结颗粒对进行循环检索,筛选出步骤(1)对破碎过程数值模拟完成后产生的关键块体。本发明专利技术所述方法具有定位过程简单、定位精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于岩土工程领域,特别涉及一种基于离散单元法的岩体破碎关键块体定位方法
技术介绍
岩体破碎工程广泛存在和应用于滑坡、山崩等地质灾害、矿山开采、油气井钻进、地质勘探、隧道掘进以及国防建设等领域中。深入研究岩体破碎过程中产生的岩块的运动对揭示岩石破碎机理具有十分重要的意义。按照石根华博士与GOODMAN R.E提出的块体理论,岩体破碎过程中产生的块体可分为关键块体和非关键块体,其中,关键块体是指边坡开挖或岩石破碎过程中,在工程作用力和自重作用下首先产生失稳滑动的块体,这些块体的变形很大程度上决定了岩体工程的稳定性。关键块体的定位有助于正确认识岩体的破碎机理,科学地评价岩体的长期稳定性,对公路、铁路、水利、矿山等边坡防治工程中的防护网安装等具有指导意义。此外,通过对关键块体进行定位,预先对关键块体进行加固、防护等处理,有助于预防工程地质灾害。目前,关键块体的定位方法主要有矢量分析法、赤平投影法及赤平投影解析法,其中,矢量分析法难度较大,计算过程复杂,且所得结果不够直观;赤平投影法虽然较直观,但由于作图误差,难免会丢失或人为增加一些关键块体,其结果的精度难以保证;而赤平投影解析法则只考虑了结构面的形状,未考虑其具体空间位置,结果只能定性地分析出某个块体是否为关键块体,但无法确定该关键块体的具体位置。基于上述技术现状,开发出更简单和准确地确定岩体破碎关键块体的方法,对于深入了解岩体破碎机理和直到实际岩体破碎工程都将产生重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供基于离散单元法的岩体岩石破碎关键块体定位方法,以提高岩体破碎关键块体定位的准确性并简化岩体破碎关键块体定位方法。本专利技术提供的基于离散单元法的岩体破碎关键块体定位方法,步骤如下:(1)采用离散单元法将目标岩体表示为由N个离散颗粒组合成的集合体,赋予每个颗粒不同的ID编号并记录各颗粒在目标岩体中的三维坐标,所述ID编号为0~N-1的正整数,记作ID0,ID2,…,IDN-1,然后采用离散单元法对由离散颗粒组合成的集合体的破碎过程进行数值模拟,数值模拟结束后,得到M对胶结颗粒对,将胶结颗粒对用[IDm,IDn]表示,将M对胶结颗粒对的ID编号列于表A中,表A表示为{[IDm1,IDn1],[[IDm2,IDn2],…,[IDmM,IDnM]本文档来自技高网...
基于离散单元法的岩体破碎关键块体定位方法

【技术保护点】
基于离散单元法的岩体破碎关键块体定位方法,其特征在于步骤如下:(1)采用离散单元法将目标岩体表示为由N个离散颗粒组合成的集合体,赋予每个颗粒不同的ID编号并记录各颗粒在目标岩体中的三维坐标,所述ID编号为0~N‑1的正整数,记作ID0,ID2,…,IDN‑1,然后采用离散单元法对由离散颗粒组合成的集合体的破碎过程进行数值模拟,数值模拟结束后,得到M对胶结颗粒对,将胶结颗粒对用[IDm,IDn]表示,将M对胶结颗粒对的ID编号列于表A中,表A表示为{[IDm1,IDn1],[[IDm2,IDn2],…,[IDmM,IDnM]};(2)对表A中的M对胶结颗粒对进行循环检索,筛选出步骤(1)对破碎过程数值模拟完成后产生的关键块体;关键块体的筛选方法如下:①将表A中的第1对胶结颗粒对中各颗粒的ID编号依次与表A中的其他胶结颗粒对中各颗粒的ID编号进行比较,比较的结果为:第1对胶结颗粒对与表A中的其他胶结颗粒对中没有相同ID编号的颗粒,或者是第1对胶结颗粒对与表A中的其他胶结颗粒对中存在ID编号相同的颗粒;若第1对胶结颗粒对与表A中的其他胶结颗粒对中没有相同ID编号的颗粒,则将第1对胶结颗粒对从列表A中删除;若第1对胶结颗粒对与表A中的其他胶结颗粒对中存在ID编号相同的颗粒,则将具有相同ID编号的颗粒的胶结颗粒对从表A中删除并将其ID编号列于表B中;将表B中各颗粒的ID编号与表A中的胶结颗粒对中各颗粒的ID编号进行比较,将具有与表B中各颗粒ID编号相同的胶结颗粒对从表A中删除并将其ID编号列于表B中,重复前述操作,直到表B中各颗粒与表A中的胶结颗粒对中没有相同ID编号的颗粒时停止比较,然后删除表B中重复的ID编号得到表C,若表C中的ID编号的数量g≥h个,h为不小于10的整数,则这g个ID编号的颗粒组成的岩体块体即为岩体破碎关键块体;②按照步骤①的操作,依次对经过上一步骤处理的表A进行处理,直到表A中无剩余胶结颗粒对时结束筛选,即筛选出所有的关键块体;③根据步骤②筛选出的关键块体中各颗粒的ID编号和在目标岩体中的三维坐标,确定出各关键块体在目标岩体中的位置,即完成岩体破碎关键块体的定位。...

【技术特征摘要】
1.基于离散单元法的岩体破碎关键块体定位方法,其特征在于步骤如下:(1)采用离散单元法将目标岩体表示为由N个离散颗粒组合成的集合体,赋予每个颗粒不同的ID编号并记录各颗粒在目标岩体中的三维坐标,所述ID编号为0~N-1的正整数,记作ID0,ID2,…,IDN-1,然...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴峰赵涛刘燚徐奴文冯鹏
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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