基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法和系统，该分类方法包括：构建节理面的外法向矢量极点坐标系统，并在该坐标系统下根据采集到的节理数据计算得到该节理面外法向矢量极点在水平面上的投影坐标；将计算得到的所有投影坐标标示到水平面网格图中的相应位置，并根据网格图中的投影点密集程度划分多个节理组区域，计算得到每个节理组区域的倾角和倾向的取值范围；根据每个节理组区域的倾角和倾向的取值范围，从对应节理组区域筛选得到其相应的节理组，计算得到节理组的最优平均方位。本申请依据不同的节理面外法向矢量在水平面上投影的差别，以节理面外法向矢量极点在投影面上的坐标点为样本进行快速准确的节理裂隙分类。速准确的节理裂隙分类。速准确的节理裂隙分类。

【技术实现步骤摘要】
基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法和系统


[0001]本专利技术属于地质工程岩体稳定性分析
，具体涉及一种基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法和系统。

技术介绍

[0002]岩体在受到一定的地质构造作用后会发生破损、断裂，沿断裂面而无显著位移的断裂构造被称为节理裂隙，节理裂隙直接影响着岩体的完整性与稳定性。在地下工程，节理裂隙发育的采区较易发生工程事故，并且随着地下工程埋深的加大、地应力增大，节理岩体的稳定性更为突出，对地下工程的安全施工与运营构成严重威胁。在水库蓄水区，丰富的节理裂隙可能会造成水库蓄水后发生两岸边坡失稳，坝基滑移、坝基渗漏等现象的出现，从而对水库的蓄水能力和安全性产生极大的影响。其次，节理作为大气降水下渗运移的通道和储存的场所，可以加速碳酸盐岩地区的溶蚀风化作用，进而造成崩塌地质灾害的形成。而在地下隧洞开挖的过程中，发育丰富的节理裂隙也会影响到围岩的稳定性。因而，节理的统计工作在工程建设等过程中拥有极为重要的地位。如何有效、快速地统计一个工程场地(如边坡区、地下隧洞、地下厂房区围岩隧洞群、工程边坡、危岩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法，其特征在于，该分类方法包括：构建节理面的外法向矢量极点坐标系统，并在所述外法线矢量极点坐标系统下根据采集到的节理数据计算得到该节理面外法向矢量极点在水平面上的投影坐标；所述外法向矢量极点坐标系统以正北方向为x轴，正东方向为y轴，垂直于地表的竖直方向为z轴，所述水平面为x
‑
y平面；将计算得到的所有投影坐标标示到所述水平面网格图中的相应位置，并根据所述网格图中的投影点密集程度划分多个节理组区域，计算得到每个节理组区域的倾角和倾向的取值范围；根据每个节理组区域的倾角和倾向的取值范围，从对应节理组区域筛选得到其相应的节理组，计算得到所述节理组的最优平均方位。2.根据权利要求1所述的基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法，其特征在于，根据采集到的节理数据计算得到该节理面外法向矢量极点在水平面上的投影坐标，具体为：设采集到的节理数据倾向为α，倾角为β，则在所述外法向矢量极点坐标系统中，该节理面的外法向矢量表示为：该外法向矢量的极点在水平面上的投影坐标为：(cosαsinβ,sinαsinβ)。3.根据权利要求2所述的基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法，其特征在于，根据投影坐标值计算得到所述水平面上的投影点到圆心的距离R：以及，所述水平面上投影点与正北方向夹角为θ：4.根据权利要求1所述的基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法，其特征在于，将计算得到的所有投影坐标标示到所述水平面网格图中的相应位置，具体为：在所述水平面上设置方形网格，将计算得到的所有投影坐标标示在方形网格中，节理面的外法向矢量投影范围在所述方形网格中呈现为一圆形范围，其中，所述圆形范围的4个轴点分别为：A点(0，1)代表节理产状为90
°
∠90
°
，B点(
‑
1，0)产状为180
°
∠90
°
，C点(0，
‑
1)产状为270
°
∠90
°
，D点(1，0)产状为0
°
∠90
°
。5.根据权利要求4所述的基于外法向矢量极点坐标系统的节理裂隙分类方法，其特征在于，根据所述网格图中的投影点密集程度划分多个节理组区域，计算得到每个节理组区域的倾角和倾向的取值范围，具体包括：选择网格图中投影点密集程度高于预设值的区域并用圆形圈定出该区域，作为节理组区域；

【专利技术属性】
技术研发人员：范荣全，曾文慧，唐扬，张文涛，罗毅，罗宁，许文杰，邹斌，任志超，陈中国，杨楠，陈晨，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：