一种岩体结构面三维形貌复刻方法技术

技术编号:43973808 阅读:19 留言:0更新日期:2025-01-10 20:01
本发明专利技术公开了一种岩体结构面三维形貌复刻方法,其包括采集不同类型结构面的岩样,对岩样的结构面进行清理并切割为平面,之后扫描得到结构面的三维数字模型;根据三维数字模型上数据点的视倾角,计算基于Lyapunov指数的粗糙度参数R<subgt;λ</subgt;和基于分形维数的粗糙度参数R<subgt;D</subgt;;选取多个岩样中满足预设条件的粗糙度参数R<subgt;λ</subgt;和粗糙度参数R<subgt;D</subgt;对应的三维数字模型作为三维复刻的结构面,并将其导入雕刻机;选取结构面的走刀方式,并将其输入雕刻机;雕刻机根据输入的三维数字模型和走刀方式,生成结构面的三维雕刻路径;根据三维雕刻路径,采用雕刻机在两个岩样块的拼接面复刻出选取的结构面,之后拼接岩样块形成具有三维复刻结构面的测试试样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石力学实验,具体涉及一种岩体结构面三维形貌复刻方法


技术介绍

1、岩土工程中涉及的工程岩体由完整岩块及结构面构成,赋存环境及开挖扰动等外部因素对工程岩体力学性质的影响主要体现为对裂隙结构面及完整岩石的综合影响,结构面在复杂环境下的剪切力学特性也逐渐成为学者们关注的焦点。然而,受结构面表面三维形态、填充及应力条件的影响,结构面力学特性复杂多变。复刻三维形貌一致的结构面并开展不同应力、赋存环境下的剪切测试,对于准确认识复杂环境下的结构面剪切力学特性至关重要。

2、现有结构面制备方法可简单划分为:现场采集、人工劈裂/剪切、人工浇筑、3d打印四种方法。现场采集回的结构面,虽可反应地质作用后的结构面原生三维形貌特征,但很难大批次采集形貌特征、力学特性一致的结构面。采用人工劈裂/剪切后得到的结构面可反应剪切、张拉型结构面形貌特征,但采用同种岩性、同种应力后人工劈裂/剪切后得到的结构面形貌特征不尽相同。采用人工浇筑及3d打印可有效得到大批次的相同形貌特征的结构面,但由于浇筑及3d打印所用材料与天然岩石的力学特性有着一定差异,由此测试得到的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,所述步骤S2进一步包括:

3.根据权利要求1或2所述的岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,所述测试方法包括直接剪切试验和用于带倾角的结构面的三轴测试;直接剪切试验时,刀具走刀方式为沿结构面水平面往复进行雕刻;三轴测试时,刀具走刀方式为沿斜切面往复进行雕刻。

4.根据权利要求3所述的岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,对进行直接剪切试验的岩样块进行复刻时,其中一个岩样块按生成的雕刻路径完成雕刻后,对雕刻路径进行3D镜像、2D...

【技术特征摘要】

1.一种岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,所述步骤s2进一步包括:

3.根据权利要求1或2所述的岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,所述测试方法包括直接剪切试验和用于带倾角的结构面的三轴测试;直接剪切试验时,刀具走刀方式为沿结构面水平面往复进行雕刻;三轴测试时,刀具走刀方式为沿斜切面往复进行雕刻。

4.根据权利要求3所述的岩体结构面三维形貌复刻方法,其特征在于,对进行直接剪切试验的岩样块进行复刻时,其中一个岩样块按生成的雕刻路径完成雕刻后,对雕刻路径进行3d镜像、2d镜像操作得到新路径,采用新路径对另一个岩样块进行雕刻;

5.根据权利要求3所述的岩体结构面三维形...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志龙扈森王栋郝齐钧徐正宣张茹张敏任利杨科张泽天贾哲强王哲威林之恒谢晶李天雨王梦妮张志
申请(专利权)人:中国国家铁路集团有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1