基于數字攝影測量的結構面信息表征及應用研究

葛麗娜, 易 富, 王 濤

(1.遼寧工程技術大學 建筑與交通學院,阜新 123000； 2.東北大學 資源與土木工程學院,沈陽 110819)

1 引 言

巖體的損傷和破壞總是沿著力學性質相對薄弱的結構面發生和發展，即最弱環節原理。結構面的存在直接影響巖體的強度、變形特征及破壞機制，使巖體強度遠小于巖石強度[1]。巖體強度的計算及參數確定是開展巖體工程支護、穩定性評價及數值模擬工作的前提，合理的巖體質量分級是選擇工程結構參數和評價經濟效益的依據之一[2，3]。

在目前已有的結構面信息獲取方法中，鉆探法[4]對孔壁質量要求高，只能反映鉆孔周邊結構面信息，并且解譯精度較差；羅盤接觸測量法存在費時、低效和勞動強度大等缺點；三維激光掃描法因設備價格昂貴和對視線通視要求高等因素，在很多工程應用中受到限制；而數字攝影測量技術[5]因獲取結構面信息具有全面、快速和高精度的特點，在地質工程領域的應用越來越廣泛。Leu等[6]采用數字攝影測量技術構建了空間實體，根據開挖空間和結構面方位鑒定危巖體。結構面的存在導致巖體具有高度的各向異性。冒海軍等[7]利用單弱面理論建立了巖體強度與結構面方位的一維和三維變化規律。Tse等[8]進行了巖石節理粗糙度表征研究，建立了二維節理輪廓線平均坡度均方根和結構函數與節理粗糙度系數JRC的函數關系。尹立明等[9]通過數值模擬和理論分析相結合，研究了雙結構面的存在對巖體強度的影響。……