【技术实现步骤摘要】
一种基于形态修正的节理面粗糙度计算方法
本专利技术涉及一种基于形态修正的节理面粗糙度计算方法，属于岩土工程测量
技术介绍
在岩土工程中，粗糙度是岩体结构面力学性质的重要影响因素.诸如结构面的剪切强度、节理裂隙的渗流特性均与结构面的粗糙度有着密切的关系，在许多工程应用中，都需要对岩石节理面的粗糙度进行估计。在工程应用中发现，现有的粗糙度系数的确定方法存在如下缺点与不足：现有理论方法大多只考虑岩石节理面的某一方面的粗糙特征，无法全面描述节理面的情况，如节理面凸起的高度、宽度、坡度等，导致粗糙度系数的描述误差较大，现有的传统计算方法没有考虑节理面起伏形态，往往放大了微小凸起、斜坡对节理面粗糙度的影响，扩大了误差。因此，需要采用一种新的岩石节理面粗糙度的计算方法，基于整个节理面而非单个剖面曲线的粗糙度，全面考虑岩石节理面凸起的坡度、宽度等因素的影响，尤其对造成计算误差的小坡度、小凸起进行修正、筛选、剔除，难以准确描述岩石节理面的粗糙度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，解决现有理论方法大多只考虑岩石节理面的某一方面的粗糙特征，无法全...
【技术保护点】
1.一种基于形态修正的节理面粗糙度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在待测量的岩石节理面上，建立x‑y坐标系；步骤二、绘制分别与建立的x‑y坐标系中x轴、y轴平行且间距为d的网格线，以得到网格和网格点；步骤三、确定标准水平面，扫描各网格点相对标准水平面的高程，得到每一个网格点高程h(x，y)；步骤四、选取测量方向，沿测量方向绘制间距为d的平行直线覆盖整个岩石节理面，在每条平行直线上取间距为d的计算点，根据行列位置对计算点编号(i，j)，并计算得到每个计算点在x‑y坐标系的坐标(xij,yij)；步骤五、根据每一个网格点高程h(x，y)以及计算点的坐标(xij,yi...
【技术特征摘要】
1.一种基于形态修正的节理面粗糙度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在待测量的岩石节理面上，建立x-y坐标系；步骤二、绘制分别与建立的x-y坐标系中x轴、y轴平行且间距为d的网格线，以得到网格和网格点；步骤三、确定标准水平面，扫描各网格点相对标准水平面的高程，得到每一个网格点高程h(x，y)；步骤四、选取测量方向，沿测量方向绘制间距为d的平行直线覆盖整个岩石节理面，在每条平行直线上取间距为d的计算点，根据行列位置对计算点编号(i，j)，并计算得到每个计算点在x-y坐标系的坐标(xij,yij)；步骤五、根据每一个网格点高程h(x，y)以及计算点的坐标(xij,yij)线性内插得到每一个计算点的高程hij；步骤六、根据每一个计算点的高程hij，计算选取的每条平行直线上相邻计算点之间的高差Δij，并记两个相邻计算点之间为一个区间段；步骤七、对整个岩石节理面的起伏状态进行分析，对于每一条待测的平行直线，根据相邻计算点之间的高差Δij判断得到斜坡段，统计每个斜坡段所包含的区间段个数及斜坡段的长度，并对斜坡段构成的凸起段进行修正计算，得到修正后粗糙度统计值Z′ij和修正后高差Δ′ij；步骤八、根据修正后粗糙度统计值Z′ij和修正后高差Δ′ij、区间段个数计算各区间段的最终粗糙度统计值Zij；步骤九、根据各区间段的最终粗糙度统计值，计算各待测平行直线上直线段的粗糙度统计值Zi；步骤十、根据各待测平行直线上直线段的粗糙度统计值，计算得到整个岩石节理面的粗糙度统计值Z。2.根据权利要求1所述基于形态修正的节理面粗糙度计算方法，其特征在于，所述步骤三中选择最低点所在平面为标准水平面。3.根据权利要求1所述基于形态修正的节理面粗糙度计算方法，其特征在于，所述步骤四中计算得到每个计算点的坐标(xij,yij)为：(xij,yij)＝(jdcosα,idsecα+jdsinα)其中，i为计算点的行编号，并取区间内的整数；j为计算点的列编号，并取区间内的整数；及α为测量方向与x轴正方向的夹角，a、b为岩石节理面x和y方向的尺寸。4.根据权利要求1所述基于形态修正的节理面粗糙度计算方法，其特征在于，所述步骤五线性内插得到每一个计算点的高程hij，具体为：确定计算点在x-y坐标系下坐标(xij,yij)；确定计算点在网格中的位置，k表示计算点位于网格k行与k+1行之间，l表示计算点位于网格l列于l+1列之间；利用线性内插得到计算点的高程hij：其中，hm为计算点周围某一网格点的高程，rm为计算点到该网格点的距离；m＝1,2,3,4，为计算点周围四个网格点的编号。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，张斌，黄钺，赵学亮，李建春，俞涛，张宸浩，王宁，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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