基于分形几何理论的DFN模型构建方法研究

发布时间：2018-09-14 07:48

【摘要】：以重庆梁-忠(梁平县-忠县)高速公路礼让隧道为工程研究背景,通过测线法调查现场节理,获得了节理产状分布概率密度函数,并从分形几何学的角度分析了节理间距及迹长的分形分布规律,推导出能反映节理间距及迹长分布状态的分形维数D及分形分布概率密度函数。在该基础上采用Matlab软件以及Monte-Carlo随机分析方法,产生节理参数随机数,结合3DEC中最新模块离散裂隙网络(DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型并验证了模型的有效性,结果表明,分形分布比负指数分布包含更多的间距、迹长分布信息,更接近于实际分布;分形维数D反映了节理间距、迹长在其变化范围内的分布特征,分形维数的大小取决于小间距、小迹长部分数量在总节理数量中的比例,为节理裂隙岩体网络模型构建提供了一种新方法。
[Abstract]:Based on the Liangzhong (Liangping County-Zhongxian) Expressway Liangzhong Tunnel in Chongqing as the background of engineering research, the probability density function of joint occurrence distribution is obtained by surveying the field joints by the method of surveying line. The fractal distribution of joint spacing and trace length is analyzed from the point of view of fractal geometry. The fractal dimension D and the probability density function of fractal distribution are derived which can reflect the distribution state of joint spacing and trace length. On this basis, the random number of joint parameters is generated by using Matlab software and Monte-Carlo random analysis method, and combined with the latest module discrete fracture network (DFN) technology in 3DEC. The discrete fracture network model which can reflect the distribution characteristics of joints and fractures is established and the validity of the model is verified. The results show that the fractal distribution contains more information of spacing and trace length distribution than the negative exponential distribution and is closer to the actual distribution. Fractal dimension D reflects the distribution characteristics of joint spacing and trace length in its range of variation. The size of fractal dimension depends on the small spacing, and the proportion of the small trace length part to the total number of joints. It provides a new method for constructing the network model of jointed fractured rock mass.
【作者单位】： 北京科技大学土木与环境工程学院;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;
【基金】：中央直属高校基本科研业务费(No.FRF-SD-12-002A) 科技北京百名领军人才培养工程(No.Z151100000315014)~~
【分类号】：U452

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2242040