裂隙岩体内3维裂隙体的分形描述

发布时间：2019-06-05 19:38

【摘要】：针对裂隙岩体研究过程中的裂隙定量化描述及其与强度参数间的对应关系等问题,通过对完整煤岩进行预加载而获取含裂隙的裂隙岩体试件。基于此,对其试件进行CT扫描探测并重构裂隙岩体模型,以获取表征其分布特征的点云数据,然后利用分形理论,采用立方体覆盖法对岩体内3维裂隙体进行定量化描述,并对CT扫描后的裂隙岩体试件进行单轴抗压试验,进而分析其定量描述指标与强度参数间的关系。结果表明:通过CT扫描获取的3维裂隙体点云数据能够很好地表征其空间分布特征;岩体内3维裂隙体具有自相似性,是一种自然分形,其分形维数能够作为其定量描述指标;在统计意义上,裂隙岩体定量评价指标的分形维数与其单轴抗压强度呈对数关系,且随着裂隙复杂程度的提高,其强度参数呈降低趋势。
[Abstract]:Aiming at the quantitative description of cracks in the research process of fracture rock mass and the corresponding relationship between fracture and strength parameters, the fracture rock mass specimens with cracks are obtained by pre-loading the whole coal and rock. Based on this, the fracture rock mass model is detected and reconstructed by CT scanning, in order to obtain the point cloud data which characterize the distribution characteristics of the fracture rock mass, and then the 3D fracture body in the rock mass is quantitatively described by using fractal theory and cube covering method. The uniaxial compression test of the fracture rock mass specimen after CT scanning is carried out, and the relationship between the quantitative description index and the strength parameter is analyzed. The results show that the 3D fracture point cloud data obtained by CT scanning can well characterize its spatial distribution characteristics, and the 3D fracture body in rock mass has self-similarity and is a natural fractal, and its fractal dimension can be used as its quantitative description index. Statistically, the fractal dimension of quantitative evaluation index of fracture rock mass is logarithmic with its uniaxial compressive strength, and its strength parameters decrease with the increase of fracture complexity.
【作者单位】： 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司;中国长江三峡集团公司博士后工作站;四川大学水利水电学院;中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【基金】：国家“973”重点基础研究发展计划资助项目(2010CB226802;2011CB201201) 中国电建成都院科技项目资助(P225-2014)
【分类号】：TU452

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2493773