一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法技术

技术编号:44568357 阅读:59 留言:0更新日期:2025-03-11 14:26
本发明专利技术公开了一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,涉及岩石力学与地质工程技术领域,包括以下步骤:S1:采集特定千枚岩原石加工试样;S2:测定千枚岩试验物理性能;S3:测定千枚岩试验单轴抗压强度;S4:通过高速摄像机观察岩石单轴压缩破坏过程;S5:通过PF C建立岩石的单轴抗压试验数值模型,分析岩石破裂特征;S6:用微机控制岩石直剪仪对分组试样施加多组不同法向应力进行直剪试验;本发明专利技术中,通过多方面实验和分析,可精准掌握千枚岩特性,有效预测其在不同应力下的行为,提高工程安全性并优化工程方案,降低工程成本,同时也为相关领域的研究提供了一种系统全面且可借鉴的研究范例。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石力学与地质工程,具体为一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法


技术介绍

1、千枚岩作为一种常见的软岩,其物理力学性质复杂,在众多工程领域如隧道挖掘、边坡稳定等方面具有重要影响。在实际工程中,千枚岩的剪切破坏特性以及破裂面的粗糙度与应力关系研究尚不充分。以往的研究多侧重于单一的力学参数测定或简单的破坏形态观察,缺乏对千枚岩在不同应力条件下剪切破坏过程中从微观结构到宏观破裂面特征系统性的研究,尤其是在剪切面粗糙度定量表征与应力关系方面,未能建立起完善且精确的模型。这种研究现状导致在涉及千枚岩的工程设计与施工过程中,难以准确预估其力学行为和稳定性,可能引发工程安全隐患并增加工程成本。

2、随着工程建设向复杂地质环境拓展,深入探究千枚岩剪切破裂面粗糙度与应力关系成为必要。一方面,现代工程对岩体稳定性分析要求更高的精度,传统的研究方法已无法满足;另一方面,新型测量技术和分析手段的发展为全面深入研究千枚岩特性提供了可能,促使研究人员对千枚岩的力学行为开展更为细致和深入的探索。

3、有鉴于此,特提出本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:所述S3中,所述高速摄像机采用WP-UT230超高速150FPS微型工业相机对试验全过程进行拍摄记录。该摄像机在230万像素下高达150帧/秒。试验过程采用全分辨率(1920×1200),采用10帧/秒(FPS)。

3.如权利要求1所述的一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:所述S5中,所述数值试验采用颗粒流程序PFC3D构建了千枚岩试...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:所述s3中,所述高速摄像机采用wp-ut230超高速150fps微型工业相机对试验全过程进行拍摄记录。该摄像机在230万像素下高达150帧/秒。试验过程采用全分辨率(1920×1200),采用10帧/秒(fps)。

3.如权利要求1所述的一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:所述s5中,所述数值试验采用颗粒流程序pfc3d构建了千枚岩试样的单轴压缩模型,通过对实验和模拟的峰值强度、弹性模量等结果的对比,分析岩石破裂特征。

4.如权利要求1所述的一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:所述s6中,所述直剪试验采用微机控制岩石直剪仪,将15块岩体试样分成5组,试验切向剪力采用位移控制,加载速率为0.2mm/min,且每组试样编号具有特定规则。

5.如权利要求1所述的一种基于数字三维重构确定千枚岩破裂面粗糙度与破坏模式的研究方法,其特征在于:所述s7中,所述破裂面三维数字重构采用三维激光扫描仪获取破裂面点云数据,利用激光测距原理,通过记录被测物体表面的大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可以快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。

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【专利技术属性】
技术研发人员:黄丹许庆梅
申请(专利权)人:武汉科技大学
类型:发明
国别省市:

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