[发明专利]一种基于高清钻孔彩电的岩体结构面的搜索方法

说明书

本发明公开了一种基于高清钻孔彩电的岩体结构面的搜索方法，实施步骤包括：根据地质测绘、勘探平洞地质编录和高清钻孔彩电解译，提取结构面空间坐标、产状及性状等信息；建立结构面空间平面几何方程；对比两条结构面空间位置及性状；判断两条结构面空间关系，是否属于同一条结构面。本发明方法用于查明岩体中结构面空间展布及性状等特征，充分利用了钻孔揭露的结构面信息，克服了传统方法的局限性，不仅扩大了搜索范围，而且提高了搜索的可靠性，具有操作简单、可靠性高的特点。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术，尤其涉及一种基于高清钻孔彩电的岩体结构面的搜索方法。

背景技术

岩体中广泛发育着成因多样、规模不等、性状各异的结构面，各种结构面的存在破坏了岩体的整体性，直接影响岩体的力学性质和变形破坏模式。因此，工程地质勘察中一项重要内容就是查明岩体结构面——Ⅰ～Ⅳ级结构面及长大的Ⅴ级结构面的发育情况，以便后续评价其对工程的不利影响。

查明岩体结构面发育情况，传统方法仅能解决规模较大、性状较差的Ⅰ～Ⅲ级结构面，其主要以地表地质测绘和勘探平洞揭露来分析结构面的空间发育情况，钻孔仅起辅助判断作用。传统方法完全依赖勘探平洞，勘察投入大、周期长，钻孔因不能确定结构面产状中的走向或倾向参数，判断中仅起辅助作用，对多条断层同时发育或断层性状相对较好的部位往往还存在误判的可能，且该方法不能查明Ⅳ级结构面的空间发育情况，更加不能搜索Ⅴ级结构面。近年来，随着高清钻孔彩电技术的广泛应用，利用钻孔彩电生成三维电子岩芯，可以通过解译软件直接获得结构面产状和性状信息，这为搜索岩体结构面的空间发育情况提供了可能。目前的工程实践中，还没有一种能搜索岩体结构面且操作简单、可靠性高的搜索方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于高清钻孔彩电的岩体结构面的搜索方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于高清钻孔彩电的岩体结构面的搜索方法，包括以下步骤：

1)根据高清钻孔彩电解译资料获取岩体结构面性状类型、空间坐标及产状，具体如下：

根据地质测绘、勘探平洞地质编录和高清钻孔彩电解译资料，提取岩体结构面的性状类型及产状(倾向∠倾角)，并换算各结构面在平洞或钻孔内揭露点的空间坐标，其中，平洞中揭露结构面的揭露点空间坐标采用该结构面在平洞底板中线上的空间坐标；

2)根据岩体结构面空间坐标及产状，求解结构面空间平面几何方程；

具体公式如下：

假定某结构面揭露点的空间坐标为(x₀,y₀,z₀)，产状dd°∠dip°，则该结构面空间平面方程的点法式可以写为：

a(x-x₀)+b(y-y₀)+c(z-z₀)＝0

其中：a＝sin(dip)*sin(dd)；b＝sin(dip)*cos(dd)；c＝cos(dip)；写成平面方程的一般式，则有：

ax+by+cz+d＝0；

d＝-ax₀-by₀-cz₀；

3)产状对比：

对要比较的两条结构面分别进行倾向、倾角对比，如果两条结构面的倾向和倾角的差值均在设定的容许偏差范围内，则转入步骤(4)，否则判断两条结构面不是同一条；

4)空间位置对比；

用点面距判断两条结构面延伸后空间位置是否一致，具体判断步骤如下：