一种剔除测量空白域影响的岩体广义RQD获取方法

摘要

本发明公开了一种剔除测量空白域影响的岩体广义RQD获取方法，方法包括：针对待处理的岩体，采用摄影测量方法，建立岩体边坡三维模型；根据模型的实测数据，采用空间圆盘规则，建立岩体不连续面三维模型；获取空白域信息；设置至少一个用于填充空白域的填充物，获取具有至少一个填充物的不连续面三维模型；针对具有至少一个填充物的不连续面三维模型，通过遍历方式选择出平行于X轴、Y轴和Z轴方向测线群分别对应的最佳不连续面间距阈值，根据测线与空间圆盘、填充物的空间关系，获取剔除空白域影响的岩体广义RQD。本发明基于不连续面实测数据获取剔除空白域影响的岩体广义RQD，可以更加真实地评价岩体完整性质量。

权利要求

1.一种剔除测量空白域影响的岩体广义RQD获取方法，其特征在于，包括：S1、针对待处理的岩体，采用摄影测量方法，建立岩体边坡三维模型；

S2、根据所述岩体边坡三维模型中不连续面的实测数据，采用空间圆盘规则，建立岩体不连续面三维模型；

S3、获取所述岩体不连续面三维模型的空白域信息；

S4、根据所述空白域信息，设置至少一个用于填充空白域的填充物，获取具有至少一个填充物的不连续面三维模型，所述填充物用于填充所述岩体不连续面三维模型中与填充物对应的空白域的区域；

S5、针对具有至少一个填充物的不连续面三维模型，通过遍历方式选择出分别平行于X轴、Y轴和Z轴方向测线所对应的最佳不连续面间距阈值，根据测线与空间圆盘、填充物的空间关系，获取剔除测量空白域影响的岩体广义RQD；

其中，所述步骤S2包括：

所述岩体边坡三维模型中不连续面的实测数据包括：全景露头的不连续面特征点坐标信息、不连续面的倾向、倾角、迹线端点坐标及迹长；

S21、在所述岩体边坡三维模型上量取N条全景露头的不连续面特征点坐标信息；

S22、根据所述全景露头的不连续面特征点坐标信息，获取不连续面的倾向、倾角、迹线端点坐标及迹长；

S23、所述岩体边坡三维模型中不连续面采用空间圆盘表示，所述空间圆盘的圆心为迹线中点，直径为迹长；且根据倾向、倾角确定所述空间圆盘的单位法向量，建立岩体不连续面三维模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：判断所述空白域信息中空白域的体积是否大于第一阈值；若是，则针对每一个大于第一阈值的空白域，采用与该空白域匹配的椭球体填充所述空白域，获得具有至少一个椭球体的不连续面三维模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：S51、针对具有至少一个椭球体的不连续面三维模型，在获取广义RQD使用的不连续面间距阈值的最大值和最小值范围内，选择一个第一不连续面间距阈值；

S52、以固定测线步长获取具有至少一个椭球体的不连续面三维模型中平行于坐标系X轴、Y轴、Z轴的测线数量；

S53、对于每一条测线，该测线与空间圆盘的交点的属性为0、与所述椭球体的交点属性为1，相邻交点都为0时的两个交点之间的距离采用di表示，将所有di中大于第一不连续面间距阈值的di求和，得到A；

相邻交点都为1时的两个交点之间的距离采用ki表示，将所有ki求和，得到K；测线与空间圆盘、椭球体表面的所有交点中，第一个交点与最后一个交点之间的距离，记为S；所述测线的广义RQD＝A/(S-K)；

S54、分别获取平行于X轴、Y轴、Z轴方向上所有对应测线的广义RQD的标准偏差；

S55、采用遍历方式选择另一第一不连续面间距阈值，重复子步骤S52至S54，将平行于X轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为X方向选择出的最佳不连续面间距阈值、将平行于Y轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为Y方向选择出的最佳不连续面间距阈值、将平行于Z轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为Z方向选择出的最佳不连续面间距阈值；

S56、根据X轴、Y轴和Z轴方向分别选择出的最佳不连续面间距阈值，分别获取X轴、Y轴和Z轴方向的广义RQD；

S57、根据X轴、Y轴和Z轴方向的广义RQD，获取所述岩体广义RQD。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述子步骤S57包括：S571、根据X轴、Y轴和Z轴方向对应的测线数量，获取X轴、Y轴和Z轴方向的权重因子；

S572、根据X轴、Y轴和Z轴方向的权重因子、各自的广义RQD，获取所述岩体广义RQD。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充物为椭球体、正方体、球体、长方体或不规则形状体。

6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器、总线以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任意一项的步骤。

说明书

一种剔除测量空白域影响的岩体广义RQD获取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种岩体广义RQD获取方法。

背景技术

[0002] 岩体在经历各个时期、不同规模大小的地质作用之后，其内部形成了广泛分布的不连续面。与完整的岩块不同，岩体内部不连续面的密度、产状、张开度等性质，使岩体具有非均质性及各向异性，进而影响岩体的稳定性。

[0003] 在过去的40年里，岩体质量指标(RQD)被工程师们广泛应用在地下、水利水电、交通、边坡等各种工程的建设之中，发挥着越来越重要的作用。传统RQD的定义为钻头和岩芯管在岩体内钻取所得到的岩芯中，大于0.1m的岩芯段的长度进行累加，所得的数值与整段岩芯长度的比值，以百分数表示。然而，传统的计算RQD的方法存在着一定的局限。

[0004] (1)当钻头及岩芯管在岩体A中所取得的岩芯段均为0.09m时，按照传统方法计算得到的RQD值为0，同理，当岩体B中所取出的各岩芯段的长度均为0.11m时，传统方法计算得到的RQD值为100％。对比可以看出，岩体A与岩体B的稳定性并没有相差太多，但按照传统RQD的计算方法，计算出的RQD却大相径庭，与实际情况有较大的差别。

[0005] (2)按照传统RQD的计算方法，在岩体不同位置钻孔取芯，会得到不同的RQD值。同样的，在岩体的同一位置，选择不同的钻孔方向，由于岩体存在着各向异性，也会得到不同的RQD值。传统方法获取的岩体RQD值会因钻孔布设的数量、位置和方向的改变而改变，不能很好的反映岩体的整体质量，有着一定的缺陷。

[0006] 为了解决传统RQD计算方法所存在的局限，业内人士给出了广义RQD的定义。具体地，给定某一阈值t,在任一测线上，大于阈值t的间距累加求和，得到的长度和与测线总长度的比值即为广义RQD，用百分数表示，广义RQD的提出较好地解决了传统RQD存在的局限性问题。

[0007] 基于不连续面三维网络模拟的方法，技术人员研究了岩体各向异性与RQD的关系，得出了最能反映岩体各方向真实RQD所对应的平行各坐标轴布设测线的最佳数量。此外，业内人士还推导了分形维数与三维岩体RQD的关系，并根据不同阈值下RQD与分形维数关系曲线确定了合理阈值。

[0008] 上述研究均是基于不连续面三维网络模拟技术获取的三维岩体RQD,但有一点，基于三维网络的广义RQD是以传统人工使用皮尺、罗盘接触测量不连续面的有限测窗高度获得的二维迹长及产状、间距等数据，模拟法建立三维网络进而进行计算的。由于人工测窗法采集的不连续面信息的样本占比边坡全景露头数量较少，精度较差，而且基于较少样本数据建立的三维网络存在较大偏差，而影响广义RQD结果。

[0009] 针对传统岩体不连续面信息获取使用皮尺、罗盘等工具人工实地接触岩体进行测量的方法存在效率较低，准确性不高，只能获取边坡岩体底部的不连续面信息，无法很好地描述岩体的整体质量的问题。业内人士还提出了采用实地控制测量及摄影测量的手段建立边坡立体模型，进而获取岩体不连续面的详细信息的方法。相对于传统人工接触测量的方法来说，该方法效率较高，精度较好，能够更加全面地描述岩体全景露头的不连续面三维信息。基于边坡全景露头不连续面实测三维数据获取的岩体广义RQD，与传统方法获取的不连续面信息所建立的模拟三维网络求取的RQD相比，更加真实。

[0010] 此外，在获取岩体不连续面信息时，会遇到边坡岩体因植被覆盖，或者岩体上存在碎石堆积物遮挡，而产生测量空白域问题。这些测量空白域的存在，使得广义RQD的计算存在一定的偏差，进而影响岩体的整体质量评价的准确性。为此，如何更加真实地评价岩体完整性质量成为当前需要解决的技术问题。

发明内容

[0011] 针对现有技术中的问题，本发明提供一种剔除测量空白域影响的岩体广义RQD获取方法，该方法基于不连续面实测三维数据获取剔除空白域影响的岩体广义RQD，可以更加真实地评价岩体完整性质量。

[0012] 第一方面，本发明提供一种剔除测量空白域影响的岩体广义RQD获取方法，包括：

[0013] S1、针对待处理的岩体，采用摄影测量方法，建立岩体边坡三维模型；

[0014] S2、根据所述岩体边坡三维模型中不连续面的实测数据，采用空间圆盘规则，建立岩体不连续面三维模型；

[0015] S3、获取所述岩体不连续面三维模型的空白域信息；

[0016] S4、根据所述空白域信息，设置至少一个用于填充空白域的填充物，获取具有至少一个填充物的不连续面三维模型，所述填充物用于填充所述岩体不连续面三维模型中与填充物对应的空白域的区域；

[0017] S5、针对具有至少一个填充物的不连续面三维模型，通过遍历方式选择出分别平行于X轴、Y轴和Z轴方向测线群所对应的最佳不连续面间距阈值，根据测线与空间圆盘、填充物的空间关系，获取剔除测量空白域影响的岩体广义RQD。

[0018] 可选地，所述步骤S2包括：

[0019] 所述岩体边坡三维模型中不连续面的实测数据包括：全景露头的不连续面特征点坐标信息、不连续面的倾向、倾角、迹线端点坐标及迹长；

[0020] S21、在所述岩体边坡三维模型上量取N条全景露头的不连续面特征点坐标信息；

[0021] S22、根据所述全景露头的不连续面特征点坐标信息，获取不连续面的倾向、倾角、迹线端点坐标及迹长；

[0022] S23、所述岩体边坡三维模型中不连续面采用空间圆盘表示，所述空间圆盘的圆心为迹线中点，直径为迹长；且根据倾向、倾角确定所述空间圆盘的单位法向量，建立岩体不连续面三维模型。

[0023] 可选地，所述步骤S4包括：

[0024] 判断所述空白域信息中空白域的体积是否大于第一阈值；若是，则针对每一个大于第一阈值的空白域，采用与该空白域匹配的椭球体填充所述空白域，获得具有至少一个椭球体的不连续面三维模型。

[0025] 可选地，所述步骤S5包括：

[0026] S51、针对具有至少一个椭球体的不连续面三维模型，在获取广义RQD使用的不连续面间距阈值的最大值和最小值范围内，选择一个第一不连续面间距阈值；

[0027] S52、以固定测线步长获取具有至少一个椭球体的不连续面三维模型中平行于坐标系X轴、Y轴、Z轴的测线数量；

[0028] S53、对于每一条测线，该测线与空间圆盘的交点的属性为0、与所述椭球体的交点属性为1，相邻交点都为0时，该两个交点之间的距离采用di表示，将所有di中大于第一不连续面间距阈值的di求和，得到A；

[0029] 相邻交点都为1时，该两个交点之间的距离采用ki表示，将所有ki求和，得到K；测线与空间圆盘、椭球体表面的所有交点中，第一个交点与最后一个交点之间的距离，记为S；所述测线的广义RQD＝A/(S-K)；

[0030] S54、分别获取平行于X轴、Y轴、Z轴方向上所有对应测线的广义RQD的标准偏差；

[0031] S55、采用遍历方式选择另一第一不连续面间距阈值，重复子步骤S52至S54，将平行于X轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为X方向选择出的最佳不连续面间距阈值、将平行于Y轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为Y方向选择出的最佳不连续面间距阈值、将平行于Z轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为Z方向选择出的最佳不连续面间距阈值；

[0032] S56、根据X轴、Y轴和Z轴方向分别选择出的最佳不连续面间距阈值，分别获取X轴、Y轴和Z轴方向的广义RQD；

[0033] S57、根据X轴、Y轴和Z轴方向的广义RQD，获取所述岩体广义RQD。

[0034] 可选地，所述子步骤S57包括：

[0035] S571、根据X轴、Y轴和Z轴方向对应的测线数量，获取X轴、Y轴和Z轴方向的权重因子；

[0036] S572、根据X轴、Y轴和Z轴方向的权重因子、各自的广义RQD，获取所述岩体广义RQD。

[0037] 可选地，所述填充物为椭球体、正方体、球体、长方体或不规则形状体。

[0038] 另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器、总线以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任意一项的步骤。

[0039] 本发明具有的有益效果如下：

[0040] 第一、基于摄影测量法实测岩体边坡全景露头不连续面三维信息，建立不连续面三维模型，并考虑不连续面测量空白域的影响，通过设置椭球体加以剔除，得到基于不连续面实测数据并剔除测量空白域影响的岩体广义RQD，可以更加可靠、真实且准确地评价岩体完整性质量，具有重要的理论和实际意义。

[0041] 第二、大幅度提高了数据源样本的数量和质量，使RQD更加可靠。

[0042] 传统钻孔法难以获得大范围的结构面信息，数据量少，且取样岩芯受位置、方向的影响较大，据其计算的RQD难以反映岩体的各项异性特征；基于三维网络模拟的方法不是利用实测数据来计算RQD，而是利用皮尺罗盘采集的数据经概率统计，二次模拟生成的三维网络数据进行RQD的计算。人工测窗法采用皮尺罗盘接触测量不连续面信息，不仅精度低，样本数量占比全景边坡数据较少，而且生成的三维网络模型又进一步损伤了精度，降低了数据质量。本发明基于摄影测量方法采集的边坡全景露头不连续面实测数据，获取广义RQD，不仅数据样本容量大，而且基于实测的三维数据计算RQD，一方面减少了生成三维网络模拟数据环节的精度损伤，另一方面也可以从边坡的三视方向布设空间测线，从而规避钻孔法受方向限制难以反映岩体各向异性的缺陷。因此，本发明提出的方法相比于传统的钻孔法和基于三维网络模拟的广义RQD算法，大幅度提高了数据源的数量和质量，使RQD更加可靠。

[0043] 第三、考虑了不连续面测量空白域的影响，使RQD更加准确。

[0044] 针对边坡上存在碎石堆积物、植被等遮挡而产生不连续面测量空白域问题，通过在空白域处设置椭球体而在RQD计算模型中加以剔除，得到基于不连续面实测数据并剔除测量空白域影响的岩体广义RQD，使计算的RQD更加准确。

附图说明

[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0046] 图1为本发明一实施例提供的岩体不连续面三维模型图；

[0047] 图2为本发明一实施例加入空间椭球体的不连续面三维模型示意图；

[0048] 图3为本发明一实施例提供的三维测线示意图；

[0049] 图4为本发明一实施例提供的平行X轴方向布设测线示意图；

[0050] 图5为本发明一实施例提供的平行Y轴方向布设测线示意图；

[0051] 图6为本发明一实施例提供的平行Z轴方向布设测线示意图；

[0052] 图7为本发明一实施例提供的X、Y、Z轴方向布设测线示意图；

[0053] 图8为本发明一实施例提供的平行X轴方向布设测线时最佳不连续面间距阈值的确定的示意图；

[0054] 图9为本发明一实施例提供的平行Y轴方向布设测线时最佳不连续面间距阈值的确定的示意图；

[0055] 图10为本发明一实施例提供的平行Z轴方向布设测线时最佳不连续面间距阈值的确定的示意图。

具体实施方式

[0056] 为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

[0057] 在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本发明。在其它情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。

[0058] 本实施例中利用matlab下的C语言编程环境，基于不连续面实测数据并剔除测量空白域影响的岩体广义RQD的方法，实现剔除测量空白域之后的岩体广义RQD的计算。

[0059] 此外，本发明基于摄影测量方法，建立了实测岩体边坡的三维模型，获取了岩体全景露头不连续面的三维信息。另外，考虑岩体边坡上因植被覆盖等原因存在不连续面测量空白区域，本发明通过在不连续面三维模型上设置椭球体剔除其影响，进而得到基于不连续面实测数据并剔除测量空白域影响的岩体广义RQD，更加真实地表征岩体的完整性质量。

[0060] 实施例一

[0061] 本实施例提供一种剔除测量空白域影响的岩体广义RQD获取方法，该方法包括下述的步骤：

[0062] 步骤S1、针对待处理的岩体，采用摄影测量方法，建立岩体边坡三维模型。

[0063] 步骤S2、根据所述岩体边坡三维模型中不连续面的实测数据，采用空间圆盘规则，建立岩体不连续面三维模型。

[0064] 举例来说，本步骤中的岩体边坡三维模型中不连续面的实测数据包括：全景露头的不连续面特征点坐标信息、不连续面的倾向、倾角、迹线端点坐标及迹长。

[0065] 本实施例中的迹线为不连续面的迹线，属于结构面的参数之一，业内人士都清楚迹线含义。

[0066] 相应地，步骤S2可包括下述的子步骤：

[0067] S21、在所述岩体边坡三维模型上量取N条全景露头的不连续面特征点坐标信息；

[0068] S22、根据所述全景露头的不连续面特征点坐标信息，获取不连续面的倾向、倾角、迹线端点坐标及迹长；

[0069] S23、所述岩体边坡三维模型中不连续面采用空间圆盘表示，所述空间圆盘的圆心为迹线中点，直径为迹长；且根据倾向、倾角确定所述空间圆盘的单位法向量，建立岩体不连续面三维模型。

[0070] 步骤S3、获取所述岩体不连续面三维模型的空白域信息。

[0071] 举例来说，在大多数的岩体不连续面三维模型中空白域通常是不规则的区域。在少数的岩体不连续面三维模型中空白域也可以有规则的区域，本实施例中不限定空白域的形状。

[0072] 步骤S4、根据所述空白域信息，设置至少一个用于填充空白域的填充物，获取具有至少一个填充物的不连续面三维模型，所述填充物用于填充所述岩体不连续面三维模型中与填充物对应的空白域的区域。

[0073] 也就是说，本实施例中的填充物用于填充前述的不规则空白域，也可以填充规则的空白域，且在实际应用中，一个空白域即空白区域可填充多个填充物，如两个填充物或三个填充物甚至更多。一个空白域也可以填充一个填充物，本实施例不对其限定，根据实际的模型调整。

[0074] 举例来说，填充物可为正方体、球体、长方体或不规则形状体等。附图中示出的填充物为椭球体。

[0075] 在本实施例中下述举例均使用的是椭球体，例如，可判断所述空白域信息中空白域的体积是否大于第一阈值；若是，则针对每一个大于第一阈值的空白域，采用与该空白域匹配的椭球体填充所述空白域，获得具有至少一个椭球体的不连续面三维模型。

[0076] 本实施例中设置椭球体时，椭球体的参数由不连续面三维模型中空白域的大小和位置确定，应避免不连续面落于空间椭球体中，导致计算结果受到影响。

[0077] 步骤S5、针对具有至少一个填充物的不连续面三维模型，通过遍历方式选择出分别平行于X轴、Y轴和Z轴方向测线分别对应的最佳不连续面间距阈值，根据测线与空间圆盘、填充物的空间关系，获取剔除空白域影响的岩体广义RQD。

[0078] 本实施例中可以通过遍历方式选择出平行于X轴、Y轴和Z轴方向测线群分别对应的最佳不连续面间距阈值。

[0079] 需要说明的是，本实施例中，计算剔除测量空白域后的岩体广义RQD时，可以任意设置不连续面间距阈值。由于计算机配置的限制，当不连续面间距阈值设置较小时，计算岩体广义RQD会出现计算时间较长等问题。

[0080] 举例来说，步骤S5可包括：

[0081] S51、针对具有至少一个椭球体的不连续面三维模型，在获取广义RQD使用的不连续面间距阈值的最大值和最小值范围内，选择一个第一不连续面间距阈值；

[0082] S52、以固定测线步长获取具有至少一个椭球体的不连续面三维模型中平行于坐标系X轴、Y轴、Z轴的测线数量；

[0083] S53、对于每一条测线，该测线与空间圆盘的交点的属性为0、与所述椭球体的交点属性为1，相邻交点都为0时，该两个交点之间的距离采用di表示，将所有di中大于第一不连续面间距阈值的di求和，得到A；

[0084] 相邻交点都为1时，该两个交点之间的距离采用ki表示，将所有ki求和，得到K；测线与空间圆盘及椭球表面的所有交点中，第一个交点与最后一个交点之间的距离，记为S；所述测线的广义RQD＝A/(S-K)；

[0085] S54、分别获取平行于X轴、Y轴、Z轴方向上所有对应测线的广义RQD的标准偏差；

[0086] S55、采用遍历方式选择另一第一不连续面间距阈值，重复子步骤S52至S54，将平行于X轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为X方向选择出的最佳不连续面间距阈值、将平行于Y轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为Y方向选择出的最佳不连续面间距阈值、将平行于Z轴方向的最大标准偏差对应的第一不连续面间距阈值作为Z方向选择出的最佳不连续面间距阈值；

[0087] S56、根据X轴、Y轴和Z轴方向分别选择出的最佳不连续面间距阈值，分别获取X轴、Y轴和Z轴方向的广义RQD；

[0088] S57、根据X轴、Y轴和Z轴方向的广义RQD，获取所述岩体广义RQD。

[0089] 例如，根据X轴、Y轴和Z轴方向分别对应的不连续面间距阈值和测线数量，获取X轴、Y轴和Z轴方向的权重因子和各自的广义RQD；根据X轴、Y轴和Z轴方向的权重因子、各自的广义RQD，获取所述岩体广义RQD。

[0090] 举例来说，本实施例中的权重因子可理解为：X轴权重因子＝X方向的测线数量/(X、Y、Z方向的测线数量之和)，Y轴权重因子＝Y方向的测线数量/(X、Y、Z方向的测线数量之和)，Z轴权重因子＝Z方向的测线数量/(X、Y、Z方向的测线数量之和)。

[0091] 本实施例中通过摄影测量方法建立岩体边坡三维模型，获取全景露头不连续面数据，进而建立不连续面三维模型，利用空间椭球体填充不连续面模型中的测量空白区域，实现剔除空白域影响的岩体广义RQD的计算。

[0092] 进一步地，针对上述实施例的方法，已经通过实验验证，在剔除空白域前后，岩体的广义RQD发生明显变化，达到了预期的效果，为工程岩体的完整性质量评价提供了新思路。

[0093] 实施例二

[0094] 本实施例中的基于不连续面实测三维数据获取剔除测量空白域影响的获取岩体广义RQD的方法，包括以下步骤：

[0095] 101、数据准备

[0096] 例如，本实施例的实验数据是基于摄影测量方法在某一采石场获取的岩体边坡影像数据及基于控制测量方法获取的边坡上相关控制点数据；

[0097] 102、建立不连续面三维模型

[0098] 基于摄影测量的方法，建立岩体边坡三维模型，在模型上量取了683条全景露头的不连续面特征点坐标信息，并后续处理得到了不连续面的倾向、倾角、迹线端点坐标及迹长等数据；

[0099] 使用空间圆盘表示岩体不连续面，空间圆的圆心为迹线中点，直径为迹长，圆盘的单位法向量由不连续面的倾向、倾角确定，进而建立实测岩体不连续面三维模型，如图1所示。

[0100] 也就是说，基于摄影测量方法，建立岩体边坡三维模型，量取不连续面特征点坐标信息；求取不连续面产状、迹线端点坐标及迹长；求取不连续面单位法向量；依据不连续面单位法向量、迹线端点坐标及迹长，以空间圆盘表示不连续面，建立不连续面三维模型。

[0101] 103、设置空间椭球体

[0102] 通过量取不连续面三维模型上空白域的大小及位置，共布设7个椭球体填充测量空白域，以剔除空白域对岩体完整性评价的影响，如图2所示，加入椭球体后的模型示意图。

[0103] 即，识别不连续面模型中测量空白域的位置及大小；设定椭球体的参数；建立椭球体方程，布设椭球体。

[0104] 104、布设测线，计算岩体广义RQD

[0105] 可理解的是，首先，确定不连续面三维模型的空间范围；其次，平行三个坐标轴方向布设间距相同的空间网格测线；

[0106] 求取空间测线与不连续面及椭球表面的交点，并赋予属性值；然后，计算不同方向上各测线剔除空白域影响的广义RQD，并求其标准偏差；接着，确定不同测线方向上计算广义RQD的最佳不连续面间距阈值t，计算不同测线方向上的广义RQD的带权平均值；在最佳不连续面间距阈值的条件下，与未剔除空白域影响的岩体广义RQD比较，检验模型效果。

[0107] M1、以1m为测线间距，平行于坐标系X轴、Y轴、Z轴方向分别布设1504、960、1410条测线，如图3所示的三维测线示意图。其中，图4示出了平行X轴方向布设测线的示意图，图5示出了平行Y轴方向布设测线的示意图，图6示出了平行Z轴方向布设测线的示意图，图7示出了X、Y、Z轴方向布设测线的示意图。

[0108] M2、求取空间测线与空间圆盘及椭球表面的交点。其中，测线与空间圆盘的交点赋予属性0，与椭球表面的交点赋予属性1；

[0109] M3、对于任意一条空间测线，相邻两属性都为0的交点之间的距离记为di,选出大于某一不连续面间距阈值t的di，累加求和记为A。相邻两属性都为1的交点之间的距离记为ki，求和记为K。测线与空间圆盘及椭球表面的所有交点中，第一个交点与最后一个交点之间的距离，记为S，广义RQD＝A/(S-K)。

[0110] M4、改变不连续面间距阈值t，在不同阈值t下分别求取平行X轴、Y轴、Z轴方向的测线上广义RQD的标准偏差，标准偏差最大时对应的间距阈值t计算的广义RQD能最好的反映岩体的各向异性。经计算，平行X轴方向布设测线计算广义RQD时，最佳不连续面间距阈值t为1.1m；平行Y轴方向布设测线计算广义RQD时，最佳不连续面间距阈值t为5.8m；平行Z轴方向布设测线计算广义RQD时，最佳不连续面间距阈值t为2.5m；如图8至图10所示，图8示出了平行X轴方向布设测线时最佳间距阈值的确定示意图，图9和图10分别示出了平行Y轴、Z轴方向布设测线时最佳不连续面间距阈值的确定示意图。

[0111] M5、沿各方向按最佳不连续面间距阈值t分别计算剔除测量空白域影响的各测线的RQD值，分别计算平行于X轴、Y轴、Z轴方向上所有测线的广义RQD的平均值，为50.1％、42.1％、41.9％。以各方向布设的测线条数为权重，加权计算岩体剔除空白域影响后的广义RQD，为45.1％。

[0112] M6、未剔除空白域影响前，该边坡岩体计算的广义RQD值为48.6％。与之相比，剔除空白域影响之后，广义RQD的值下降了3.5％，如下表1所示，有着明显的变化，能够更加准确的描述岩体的完整性质量，为工程建设提供更为可靠的数据。

[0113] 表1剔除空白域前后实测岩体广义RQD的对比

[0114]

[0115] 另外，本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备可包括存储器、处理器、总线以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述方法实施例中任意一项的步骤。

[0116] 本实施例的电子设备可为固定终端、移动终端等具有计算机处理能力的设备。

[0117] 最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。