本申请提供一种岩石节理各向异性特征量化方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：通过根据各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数，确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度；根据各实际接触节理粗糙度确定各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数；根据各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数，确定各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度确定待测岩石节理的各向异性特征程度。不仅利用了某一剪切方向上的不同采样间距的实际接触节理粗糙度，又利用了不同剪切方向上的实际接触分形粗糙度，根据该方法确定的待检测岩石节理的各向异性程度更合理。的待检测岩石节理的各向异性程度更合理。的待检测岩石节理的各向异性程度更合理。
【技术实现步骤摘要】
岩石节理各向异性特征量化方法、装置、设备及存储介质
[0001]本申请涉及岩石力学与工程地质领域，具体而言，涉及岩石节理各向异性特征量化方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]节理作为构成岩石结构的重要组成部分，使得岩石结构存在裂隙、薄弱层以及断面之间的相互咬合，这些不均匀性影响岩石力学的性质，节理的存在会削弱岩石的强度以及稳定性，节理的各向异性对节理的剪切和闭合性质有重要的影响，合理的各向异性指标能够全面反映节理形貌特点。
[0003]现有技术中，一般是通过节理整个形貌的几何特征粗糙度参数来反应岩石结构面的各向异性，但是，现有的技术并不能有效的反映岩石的各向异性。
技术实现思路
[0004]本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供岩石节理各向异性特征量化方法、装置、设备及存储介质，使得岩石节理各向异性特征程度更有效，更合理。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种岩石节理各向异性特征量化方法，所述方法包括：
[0007]获取待测岩石节理在不同采样间距下的多个点云数据；
[0008]根据各所述点云数据确定各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数；
[0009]根据各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数，确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度；
[0010]根据各所述实际接触节理粗糙度确定各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数；
[0011]根据各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数，确定各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度；
[0012]根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度。
[0013]可选的，根据各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数，确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度，包括：
[0014]根据各剪切方向以及各采样间距的三维形貌参数、法向应力以及单轴抗压强度确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度。
[0015]可选的，根据各所述实际接触节理粗糙度确定各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数，包括：
[0016]根据所述剪切方向对应的各采样间距的实际节理粗糙度与采样间距之间的幂定律关系，进行拟合处理，得到所述剪切方向对应的分形维数以及三维分形粗糙度。
[0017]可选的，根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度，包括：
[0018]根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，建立极坐标图，所述极坐标图中包括多个极坐标散点，各极坐标散点分别用于指示一个剪切方向对应的实际接触分形粗糙度；
[0019]将所述极坐标图中各极坐标散点依次连接形成闭合曲线；
[0020]确定所述闭合曲线中各极坐标散点对应的曲率半径；
[0021]根据各极坐标散点对应的曲率半径确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度。
[0022]可选的，根据各极坐标散点对应的曲率半径确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度，包括：
[0023]根据各剪切方向的曲率半径、各曲率半径的平均值以及剪切方向的总数量确定待测岩石节理的各向异性特征程度。
[0024]可选的，所述根据各所述点云数据确定各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数，包括：
[0025]对各所述点云数据进行网格微元转换，得到各点云数据对应的倾角数据；
[0026]根据各点云数据对应的倾角数据，得到各点云数据对应的有效剪切倾角；
[0027]根据各点云数据对应的有效剪切倾角，确定各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数。
[0028]可选的，所述根据各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数，确定各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，包括：
[0029]将所述各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数的乘积，作为所述各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度。
[0030]第二方面，本申请实施例还提供了一种岩石节理各向异性特征程度量化装置，所述装置包括：
[0031]获取模块，用于获取待测岩石节理在不同采样间距下的多个点云数据；
[0032]确定模块，用于根据各所述点云数据确定各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数；
[0033]确定模块，用于根据各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数，确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度；
[0034]确定模块，用于根据各所述实际接触节理粗糙度确定各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数；
[0035]确定模块，用于根据各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数，确定各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度；
[0036]确定模块，用于根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度。
[0037]可选的，所述确定模块具体用于：
[0038]根据各剪切方向以及各采样间距的三维形貌参数、法向应力以及单轴抗压强度确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度。
[0039]可选的，所述确定模块具体用于：
[0040]根据所述剪切方向对应的各采样间距的实际节理粗糙度与采样间距之间的幂定律关系，进行拟合处理，得到所述剪切方向对应的分形维数以及三维分形粗糙度。
[0041]可选的，所述确定模块具体用于：
[0042]根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，建立极坐标图，所述极坐标图中包括多个极坐标散点，各极坐标散点分别用于指示一个剪切方向对应的实际接触分形粗糙度；
[0043]将所述极坐标图中各极坐标散点依次连接形成闭合曲线；
[0044]确定所述闭合曲线中各极坐标散点对应的曲率半径；
[0045]根据各极坐标散点对应的曲率半径确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度。
[0046]可选的，所述确定模块具体用于：
[0047]根据各剪切方向的曲率半径、各曲率半径的平均值以及剪切方向的总数量确定待测岩石节理的各向异性特征程度。
[0048]可选的，所述确定模块具体用于：
[0049]对各所述点云数据进行网格微元转换，得到各点云数据对应的倾角数据；
[0050]根据各点云数据对应的倾角数据，得到各点云数据对应的有效剪切倾角；
[0051]根据各点云数据对应的有效剪切倾角，确定各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数。
[0052]可选的，所述确定模块具体用于：
[0053]将所述各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数的乘积，作为所述各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度。
[0054]第三方面，本申请实施例还提供了一种设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当应用程序运行时，所述处理器与所述存储介质之本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种岩石节理各向异性特征量化方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测岩石节理在不同采样间距下的多个点云数据；根据各所述点云数据确定各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数；根据各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数，确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度；根据各所述实际接触节理粗糙度确定各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数；根据各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数，确定各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度；根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度。2.根据权利要求1所述的岩石节理各向异性特征量化方法，其特征在于，根据各剪切方向以及各采样间距对应的三维形貌参数，确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度，包括：根据各剪切方向以及各采样间距的三维形貌参数、法向应力以及单轴抗压强度确定各剪切方向以及各采样间距的实际接触节理粗糙度。3.根据权利要求1所述的岩石节理各向异性特征量化方法，其特征在于，根据各所述实际接触节理粗糙度确定各剪切方向对应的三维分形粗糙度以及分形维数，包括：根据所述剪切方向对应的各采样间距的实际节理粗糙度与采样间距之间的幂定律关系，进行拟合处理，得到所述剪切方向对应的分形维数以及三维分形粗糙度。4.根据权利要求1所述的岩石节理各向异性特征量化方法，其特征在于，所述根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度，包括：根据各剪切方向对应的实际接触分形粗糙度，建立极坐标图，所述极坐标图中包括多个极坐标散点，各极坐标散点分别用于指示一个剪切方向对应的实际接触分形粗糙度；将所述极坐标图中各极坐标散点依次连接形成闭合曲线；确定所述闭合曲线中各极坐标散点对应的曲率半径；根据各极坐标散点对应的曲率半径确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度。5.根据权利要求4所述的岩石节理各向异性特征量化方法，其特征在于，根据各极坐标散点对应的曲率半径确定所述待测岩石节理的各向异性特征程度，包括：根据各剪切方向的曲率半径、各...
【专利技术属性】
技术研发人员：班力壬，杜伟升，候宇航，戚承志，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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