高陡巖質斜坡的結構面非接觸式采集技術與三維裂隙網絡模擬研究*

張 文 韓 博 孫昊林 陳浚淇 王碩男 孫 琦 尹 韓

(吉林大學建設工程學院， 長春 130012， 中國)

0 引 言

高陡斜坡常以巖體為主要載體，故充分認識巖體的物理、力學與變形性質是開展高陡斜坡分析的關鍵。由于結構面的強度較巖石小得多、變形大的多，巖體的變形破壞主要取決于其內部的結構面系統(谷德振， 1979)。因此，了解、認識并掌握結構面系統的展布情況是提高巖體工程分析精度、決定工程成敗的關鍵。但實際上，巖體結構面常是難以全面獲知的，甚至是難以窺探的(賈洪彪等， 2008)。目前來說，主要存在兩個方面的難題：(1)高陡巖質斜坡露頭面尺寸較大，往往近百米甚至幾千米。而人工可調查區域相比甚小，僅若干米(往往1～2 m)，遠不能達到反映特大窗口結構面特征的需求(謝韜， 2011)； (2)以現今的技術手段，結構面系統(長大結構面除外)的三維展布框架是不可視、不可知的，致使巖體工程的三維精細模擬與計算路途坎坷、任重而道遠(黃潤秋等， 2004； Stephanie et al.，2018； Li et al.，2019)。針對這些問題，我們認為巖體結構面獲取技術與三維結構面推導理論的發展與創新是跨越巖體工程定性-定量分析鴻溝的關鍵一步。故本文從上述兩個問題展開具體闡述與研究。

巖體結構面的尺度跨越若干數量級，由幾毫米至幾百公里不等。故結構面的采集、認知及其作用是隨尺度而變化的。Ⅰ～Ⅲ級結構面是區域與工程尺度的反映，其展布特性具有一定程度的可視性與可推測性。除傳統采集方法外，遙感分析等技術近年來不斷用到這些大型結構面的識別上(董秀軍等， 2019)；……