(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210714975.5 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 中国电建集团华 东勘测设计 研究院 有限公司 地址 310014 浙江省杭州市下城区潮王路 22号 (72)发明人 刘宁　张春生　吴旭敏　陈珺　 洪佳敏　高要辉　 (74)专利代理 机构 杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 专利代理师 韩小燕　沈敏强 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/764(2022.01)G01N 21/25(2006.01) G01N 23/046(2018.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 复杂结构性岩体结构及其各向异性特征的 准确获取方法 (57)摘要 本发明涉及一种复杂结构性岩体结构及其 各向异性特征的准确获取方法。 适用于岩体工程 技术领域。 本发明所采用的技术方案是： 一种复 杂结构性岩体结构及其各向异性特征的准确获 取方法， 其特征在于： 确定能够代表复杂结构性 岩体的结构特征典型区域， 在该区域内包括该类 岩体工程的代表性信息； 在岩体结构特征典型区 域内划定 所要获取岩体结构信息的测窗； 获取岩 体结构信息测窗图像； 对岩体结构信息测窗图像 内的岩体结构进行识别， 将测窗图像进行二值化 处理， 进而在二值化图像的基础上对岩体结构信 息进行精确识别； 对岩体结构信息测窗图像内的 主要岩体结构进行统计， 并建立岩体结构和图形 颜色之间的关； 试验确定测窗图像内主要岩体结 构的力学 特性。 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 CN 115357964 A 2022.11.18 CN 115357964 A 1.一种复杂结构性岩体结构及其各向异性特 征的准确获取 方法， 其特 征在于： 确定能够代表复杂结构性岩体的结构特征典型区域， 在该区域内包括该类岩体工程的 代表性信息； 在岩体结构特 征典型区域内划定所要获取岩体结构信息的测窗； 获取岩体结构信息测窗图像； 对岩体结构信息测窗图像内的岩体结构进行识别， 将测窗图像进行二值化处理， 进而 在二值化图像的基础上对岩体结构信息进行精确识别； 对岩体结构信 息测窗图像内的主要岩体结构进行统计， 并建立岩体结构和图形颜色之 间的关系； 试验确定测窗图像内主 要岩体结构的力学 特性； 将二值化处理后的岩体图像导入到DIP处理软件， DIP处理软件进行颜色识别并根据岩 体结构和图形颜色之间的关系确定岩 体上的岩体结构， 根据试验确定的岩体结构的力学特 性对识别出的岩体上岩体结构的力学参数进行 赋值， 构建多个不同的数值计算模型； 对比数值计算模型数值模拟和室内试验得到的岩体应力 ‑应变曲线和破坏模式， 通过 对数值计算模型进行参数调整， 获得与室内试验 破坏模式基本一 致的曲线； 对不同倾角的数值计算模型进行测试， 获得不同倾角条件下的力学特性以及破坏模 式； 根据岩体的脆 性破坏特 征， 确定数值计算模型的力学边界条件； 根据数值分析 结果， 确定不同数值计算模型的典型力学参数； 分析数值计算模型的各向异性特 征并给出变化曲线。 2.根据权利要求1所述的复杂结构性岩体结构及其各向异性特征的准确获取方法， 其 特征在于， 所述 获取岩体结构信息测窗图像， 包括： 使用数字图像系统或者CT扫描系统来对 复杂结构岩体进行图像获取。 3.根据权利要求1所述的复杂结构性岩体结构及其各向异性特征的准确获取方法， 其 特征在于， 所述对岩体结构信息测窗图像内的主要岩体结构进行统计， 包括岩块结构的形 状、 节理面的方向及数量、 微裂隙的走向倾角。 4.根据权利要求1所述的复杂结构性岩体结构及其各向异性特征的准确获取方法， 其 特征在于， 所述对不同倾角的数值计算模型进行测试， 获得不同倾角条件下 的力学特性以 及破坏模式， 包括： 以10 °作为间隔来进行模型的制作， 共制作0 ° ‑90°共10个模型。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115357964 A 2复杂结构性 岩体结构及其各向异性特征的准确获取方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种复杂结构性岩体结构及其各向异性特征的准确获取方法。 适用于 岩体工程 技术领域。 背景技术 [0002]在岩体工程中， 岩体 的定义是指在特定工程内， 由包含各类结构面的岩石所组成 的非均质性、 不连续性和具有各向异性特征 的地质体。 由于岩体是在长期的地质历史过程 中形成的， 因此 具有相应的构造和结构， 并与相应的岩体工程密切相关。 [0003]对于岩体工程而言， 岩体的结构特征的获取是准确获取岩体力学参数的重要前 提， 也是进行岩体工程设计、 施工及安全稳定性评价的重要基础。 因此， 对于岩体实际工程 来说， 最首要的任务就是对岩体的结构特征进行研究， 即确定岩体结构面的力学及工程地 质特征。 在这里， 对于岩 体结构的精确获取及其几何描述是工程岩 体力学、 水力学特征及工 程稳定性特 征具有十分重要的作用。 [0004]然而， 工程岩体的裂隙网络及其几何特征如何影响岩体的力学特性是一个持续探 索的问题。 在这种背景下， 对于复杂结构性岩体结构特征的准确获取更显得尤为重要。 但 是， 目前对于岩 体结构信息的获取方法， 多 是在现场调查的基础上给出简化的结构特征， 对 于岩体结构信息的准备获取要求有一定的差距。 发明内容 [0005]本发明要解决的技术问题是： 针对上述存在的问题， 提供一种复杂结构性岩体结 构及其各向异性特 征的准确获取 方法。 [0006]本发明所采用的技术方案是： 一种复杂结构性岩体结构及其各向异性特征的准确 获取方法， 其特 征在于： [0007]确定能够代表复杂结构性岩体的结构特征典型区域， 在该区域内包括该类岩体工 程的代表性信息； [0008]在岩体结构特 征典型区域内划定所要获取岩体结构信息的测窗； [0009]获取岩体结构信息测窗图像； [0010]对岩体结构信息测窗图像内的岩体结构进行识别， 将测窗图像进行二值化处理， 进而在二值化图像的基础上对岩体结构信息进行精确识别； [0011]对岩体结构信息测窗图像内 的主要岩体结构进行统计， 并建立岩体结构和图形颜 色之间的关系； [0012]试验确定测窗图像内主 要岩体结构的力学 特性； [0013]将二值化 处理后的岩体图像导入到D IP处理软件， D IP处理软件进行颜 色识别并根 据岩体结构和图形颜色之 间的关系确定岩体上的岩体结构， 根据试验确定的岩体结构的力 学特性对识别出的岩体上岩体结构的力学参数进行 赋值， 构建多个不同的数值计算模型； [0014]对比数值计算模型数值模拟和 室内试验得到 的岩体应力 ‑应变曲线和破坏模式，说　明　书 1/6 页 3 CN 115357964 A 3