[发明专利]钻孔孔壁错动位移测量系统及方法

说明书

本发明公开一种钻孔孔壁错动位移测量系统及方法。所述方法包括：创建至少一平面视图，在所述平面视图内获取所述结构面与所述上壁岩体相交形成的结构面上交线，获取所述结构面与所述下壁岩体相交形成的结构面下交线；创建所述结构面的平面坐标系；所述结构面上交线及所述结构面下交线沿所述平面坐标系的Y轴投影在所述平面坐标系；根据所述结构面上交线及所述结构面下交线在所述三维几何形态的三维坐标，获取所述结构面上交线及所述结构面下交线在所述平面坐标系的平面坐标；拟合一般椭圆方程，计算所述平面坐标到一般椭圆的最短距离，以获取最优一般椭圆方程的两个椭圆点的相对坐标；根据两个所述椭圆点的相对坐标及所述结构面的产状信息计算所述上壁岩体与所述下壁岩体的错动位移。

技术领域

本发明涉及地质测量技术领域，具体而言，涉及一种钻孔孔壁错动位移测量系统及方法。

背景技术

随着经济及国防建设的开展，大型基础设施工程陆续展开，尤其涉及水电开发、交通运输、能源储存、资源开采、核废料贮存以及重要国防工事等领域，这些重大工程绝大多数都以岩体为建设基础，本领域技术人员技术人员不可避免地涉及到对岩体结构、地应力等问题的关注。

岩体结构由结构面和结构体两个基本单元组成，结构面和结构体的形状、规模、性质及其组合方式、连接特性决定有岩体内在特征，通常根据岩体的地质类别、完整性和结构面的类型、级别、组合、发育程度等，将岩体划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构等。探测岩体结构类型，对判定在工程荷载作用下岩体的稳定性有重要意义，有关结构面的研究一直是国内外岩体力学与工程地质领域所关注的重要方向。

地应力是由于岩石形变而引起的介质内部单位面积上的作用力，是岩体的基本赋存环境之一，主要由自重应力、构造应力等组成。地应力的存在影响着岩体的承载能力、变形、破坏机制等，测量岩体中的地应力对地质构造研究、地震预报和矿山、水利、国防等工程中有关问题的解决具有理论和实际意义，是地质力学研究的重要内容之一。

发明内容

基于此，本发明实施例一方面公开一种钻孔孔壁错动位移测量方法。所述方法包括：创建至少一平面视图，所述平面视图至少表征有上壁岩体、下壁岩体及位于所述上壁岩体及下壁岩体之间垂直的结构面，所述结构面与所述上壁岩体、所述下壁岩体的几何关系；获取所述结构面与任意水平面相交的走向线，创建使所述结构面与所述走向线垂直且斜面向下的倾斜线；根据所述钻孔孔壁的三维几何形态及所述几何关系及获取所述结构面的产状信息；在所述平面视图内获取所述结构面与所述上壁岩体相交形成的结构面上交线，获取所述结构面与所述下壁岩体相交形成的结构面下交线；创建所述结构面的平面坐标系，所述平面坐标系的X轴为所述倾斜线的倾斜方向，Y轴与所述倾斜线共平面；所述结构面上交线及所述结构面下交线沿所述平面坐标系的Y轴投影在所述平面坐标系；根据所述结构面上交线及所述结构面下交线在所述三维几何形态的三维坐标，获取所述结构面上交线及所述结构面下交线在所述平面坐标系的平面坐标；拟合一般椭圆方程，根据最小二乘法计算所述平面坐标到一般椭圆的最短距离，以获取最优一般椭圆方程的两个椭圆点的相对坐标；根据两个所述椭圆点的相对坐标及所述结构面的产状信息计算所述上壁岩体与所述下壁岩体的错动位移。