基于迹线确定岩体结构面产状的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于迹线确定岩体结构面产状的方法，属于岩体测量技术领域，提供新的基于迹线确定岩体结构面产状的方法，尤其适用于开挖方向与结构面走向呈小角度相交的岩体开挖工程。本发明专利技术所述基于迹线确定岩体结构面产状的方法，无需使用地质罗盘，因此能够很好地应用于岩体开挖过程中岩体结构面出露面积小、罗盘无法紧贴结构面进行测量的情况，同时，本发明专利技术所述的方法也不会受到磁场干扰；因此可获得准确的结构面产状信息。

【技术实现步骤摘要】
基于迹线确定岩体结构面产状的方法
本专利技术涉及岩体测量
，尤其涉及一种基于迹线确定岩体结构面产状的方法。
技术介绍
岩体结构面产状是岩体工程地质研究的一项重要内容，其主要包括三大要素，分别是：走向：结构面与水平面的交线为该结构面的走向线，走向线两端所指方向即为结构面的走向；倾向：垂直于走向线，沿倾斜结构面向下方所引的直线为该结构面的倾斜线，倾斜线在水平面上的投影线所指的方向即为结构面的倾向；倾角：倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角即为结构面的倾角。目前，常规的方式是采用地质罗盘等工具对岩体的结构面产状的相应要素进行测量。但是，在一些开挖工程中，开挖方向与岩体结构面走向呈小角度相交；其中，当开挖方向与岩体结构面走向之间的夹角为0～30°时，即认为二者呈小角度相交，此时，开挖面与岩体结构面之间的夹角为60～90°；其中，开挖面指开挖过程中沿开挖方向向前推进的工作面，其与开挖方向相垂直。在此类岩体开挖工程中，由于开挖面与岩体结构面走向之间的夹角介于90°附近，因此在任一开挖面上的岩体结构面出露的面积均非常小，导致无法直接将地质罗盘贴到岩层结构面上，进而无法直接对岩体结构面的产状进行测量。目前对于上述情况的处理方式，通常是根据个人主观感觉大致确定一个方向后利用地质罗盘进行测量，但这种测量方式的准确性难以保证。另外，施工现场往往存在大量金属物件，如台车、锚杆、钢筋等，地质罗盘容易受到磁场干扰，这也会导致其测量结果不准确。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种新的基于迹线确定岩体结构面产状的方法，尤其适用于开挖方向与结构面走向呈小角度相交的岩体开挖工程。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于迹线确定岩体结构面产状的方法，包括对岩体结构面走向的测量方法，所述岩体结构面走向的测量方法包括如下步骤：A、在开挖过程中，选取其中一开挖面作为第一开挖平面，在第一开挖平面中选取其中一岩体结构面作为测量结构面，所述测量结构面与第一开挖平面形成的交线为第一交线，在第一交线上选取第一测量点A；选取一与开挖方向平行的竖平面作为参照面；测量所述第一测量点A的高程H1和第一测量点A至参照面的水平距离L1；B、沿开挖方向继续开挖一定距离ΔL后将对应的开挖面作为第二开挖平面，所述测量结构面与第二开挖平面形成的交线为第二交线，取第二交线上高程为H1所对应的点为第二测量点B；测量所述第二测量点B至参照面的水平距离L2；C、取α为岩体结构面走向与开挖方向之间的夹角，并且有：D、根据开挖方向以及上述夹角α，即可得到岩体结构面的走向。进一步的是：还包括对岩体结构面倾角的测量方法，所述岩体结构面倾角的测量方法在上述岩体结构面走向的测量方法的基础上，还包括如下步骤：在所述第一交线上距第一测量点A一定距离的位置选取第三测量点C；测量第一测量点A与第三测量点C在第一开挖平面内的水平向间距M和竖向间距N；取θ为岩体结构面的倾角，并且有：进一步的是：还包括对岩体结构面倾角的测量方法，所述岩体结构面倾角的测量方法在上述岩体结构面走向的测量方法的基础上，还包括如下步骤：在所述第二交线上距第二测量点B一定距离的位置选取第四测量点D；测量第二测量点B与第四测量点D在第二开挖平面内的水平向间距Q和竖向间距P；取θ为岩体结构面的倾角，并且有：进一步的是：还包括对岩体结构面倾角的测量方法，所述岩体结构面倾角的测量方法在上述岩体结构面走向的测量方法的基础上，还包括如下步骤：测量所述第一交线在第一开挖平面的倾角γ；取θ为岩体结构面的倾角，并且有：进一步的是：所述倾角γ的大小也可通过测量所述第二交线在第二开挖平面的倾角获得。进一步的是：结合岩体结构面走向和第一交线在第一开挖平面内的偏向或者结合岩体结构面走向和第二交线在第二开挖平面内的偏向，得到岩体结构面的倾向。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述方法无需使用地质罗盘，因此能很好地应用于岩体开挖过程中岩体结构面出露面积小、罗盘无法紧贴结构面进行直接测量的情况，尤其适用于开挖方向与结构面走向呈小角度相交的岩体开挖工程；同时，本专利技术所述的方法也不会受到磁场干扰；因此可在现场存在金属物件的条件下获得准确的结构面产状信息。附图说明图1为以隧洞掘进开挖为例的俯视图；图2为图1中第一开挖平面的截面示意图；图3为图1中第二开挖平面的截面示意图；图4为A、B两测量点在俯视方向的示意图；图5为以A点作为原点建立的三轴坐标系的轴侧视图；图6为以B点作为原点建立的三轴坐标系的轴侧视图；图中标记为：第一开挖平面1、测量结构面2、第一交线3、参照面4、第二开挖平面5、第二交线6、隧洞7、第一测量点A、第二测量点B、第三测量点C、第四测量点D。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1至图4中所示为一隧洞开挖项目的具体实施例的示意图，本专利技术所述的基于迹线确定岩体结构面产状的方法，其中隧洞的开挖方向与岩体结构面呈小角度相交，其中小角度相交，指的是开挖方向与岩体结构面的走向大致同向，其夹角通常小于30°；相应的，与开挖方向垂直的开挖面则与岩体结构面的走向呈近垂直状态，一般介于60°至90°之间；而迹线则指的是岩体结构面在开挖面上所呈现的轨迹线。本专利技术所述的基于迹线确定岩体结构面产状的方法，包括对岩体结构面走向的测量方法，所述岩体结构面走向的测量方法包括如下步骤：A、在开挖过程中，选取其中一开挖面作为第一开挖平面1，在第一开挖平面1中选取其中一岩体结构面作为测量结构面2，所述测量结构面2与第一开挖平面1形成的交线为第一交线3，在第一交线3上选取第一测量点A；选取一与开挖方向平行的竖平面作为参照面4；测量所述第一测量点A的高程H1和第一测量点A至参照面4的水平距离L1；B、沿开挖方向继续开挖一定距离ΔL后将对应的开挖面作为第二开挖平面5，所述测量结构面2与第二开挖平面5形成的交线为第二交线6，取第二交线6上高程为H1所对应的点为第二测量点B；测量所述第二测量点B至参照面4的水平距离L2；C、取α为岩体结构面走向与开挖方向之间的夹角，并且有：D、根据开挖方向以及上述夹角α，即可得到岩体结构面的走向。其中，对于第一开挖平面1的选取，理论上并没有任何限制，一般而言，可根据实际情况，在需要进行岩体结构面产状测量工作时，适当选取相应的开挖面作为第一开挖平面1。在确定第一开挖平面1后进行相应的测量时，应当停止开挖工作，然后测量人员在第一开挖平面1上根据情况选取其中一岩体结构面作为测量结构面2。由于本专利技术针对的是结构面走向与开挖方向小角度相交的开挖工程，因此在整个开挖面上，其各岩体结构面将呈附图2和3中所示的条带状，参照附图中所示；可选取其中一岩体结构面作为测量结构面2，相应的所述测量结构面2与第一开挖平面1的交线为第一交线3，如图2中所示的粗实线部分即为第一交线3，相应的该第一交线3即为相应的测量结构面在第一开挖面1上的迹线。然后，再在第一交线3上选取第一测量点A；第一测量点A的选取也并没有限制，一般选取便于进行相应测量的位置即可。岩体中的结构面，是指岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面，包括物质的分界面和不连续面，如层面、沉积间断面、节理、断层、厚度较薄的软弱夹层等；上述测量结构面走向过程中选取的测量结构面为一层面；当本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于迹线确定岩体结构面产状的方法，其特征在于：包括对岩体结构面走向的测量方法，所述岩体结构面走向的测量方法包括如下步骤：A、在开挖过程中，选取其中一开挖面作为第一开挖平面(1)，在第一开挖平面(1)中选取其中一岩体结构面作为测量结构面(2)，所述测量结构面(2)与第一开挖平面(1)形成的交线为第一交线(3)，在第一交线(3)上选取第一测量点A；选取一与开挖方向平行的竖平面作为参照面(4)；测量所述第一测量点A的高程H1和第一测量点A至参照面(4)的水平距离L1；B、沿开挖方向继续开挖一定距离ΔL后将对应的开挖面作为第二开挖平面(5)，所述测量结构面(2)与第二开挖平面(5)形成的交线为第二交线(6)，取第二交线(6)上高程为H1所对应的点为第二测量点B；测量所述第二测量点B至参照面(4)的水平距离L2；C、取α为岩体结构面走向与开挖方向之间的夹角，并且有：

【技术特征摘要】
1.基于迹线确定岩体结构面产状的方法，其特征在于：包括对岩体结构面走向的测量方法，所述岩体结构面走向的测量方法包括如下步骤：A、在开挖过程中，选取其中一开挖面作为第一开挖平面(1)，在第一开挖平面(1)中选取其中一岩体结构面作为测量结构面(2)，所述测量结构面(2)与第一开挖平面(1)形成的交线为第一交线(3)，在第一交线(3)上选取第一测量点A；选取一与开挖方向平行的竖平面作为参照面(4)；测量所述第一测量点A的高程H1和第一测量点A至参照面(4)的水平距离L1；B、沿开挖方向继续开挖一定距离ΔL后将对应的开挖面作为第二开挖平面(5)，所述测量结构面(2)与第二开挖平面(5)形成的交线为第二交线(6)，取第二交线(6)上高程为H1所对应的点为第二测量点B；测量所述第二测量点B至参照面(4)的水平距离L2；C、取α为岩体结构面走向与开挖方向之间的夹角，并且有：D、根据开挖方向以及上述夹角α，得到岩体结构面的走向。2.如权利要求1所述的基于迹线确定岩体结构面产状的方法，其特征在于：还包括对岩体结构面倾角的测量方法，所述岩体结构面倾角的测量方法在上述岩体结构面走向的测量方法的基础上，还包括如下步骤：在所述第一交线(3)上距第一测量点A一定距离的位置选取第三测量点C；测量第一测量点A与第三测...

【专利技术属性】
技术研发人员：原先凡，吉云，胡帅，杨威，罗宇，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51