赤平投影在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性中的應(yīng)用

赤平投影

在巖質(zhì)邊坡中的應(yīng)用赤平投影

在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用一、規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定二、基本原理三、相關(guān)軟件四、工程實(shí)例五、我的思考一、規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定１、關(guān)于巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析目前為止，對(duì)于巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析，可以說(shuō)仍沒(méi)有一套比較完善統(tǒng)一的體系，我國(guó)的相關(guān)規(guī)范中建議使用赤平投影的方法進(jìn)行定性分析，說(shuō)明該方法在定性分析方面是比較成熟的。２、建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002

一、規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定3、公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2004二、基本原理

赤平投影是一種作圖的投影方法。最早應(yīng)用于天文學(xué)上，表示星體在太空中的位置和它們之間角度大小。后來(lái)在航海學(xué)和地圖學(xué)中也普遍采用。從上世紀(jì)初開始應(yīng)用于地質(zhì)科學(xué)以來(lái)，在晶體礦物學(xué)和構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中，已獲得廣泛發(fā)展。上世紀(jì)60年代，該方法被引進(jìn)工程地質(zhì)學(xué)，起初主要用于巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析；后來(lái)在工程地質(zhì)測(cè)繪和勘探資料分析、巖體結(jié)構(gòu)分析、地下洞室圍巖穩(wěn)定分析、應(yīng)力分析和空間力系的求解等方面都逐步得到應(yīng)用。二、基本原理

極射赤平投影(Stereographicprojection)，簡(jiǎn)稱赤平投影，主要用來(lái)表示線、面的方位，及其相互之間的角距關(guān)系和運(yùn)動(dòng)軌跡，把物體三維空間的幾何要素（面、線）投影到平面上來(lái)進(jìn)行研究。

是一種簡(jiǎn)便、直觀、形象的綜合圖解方法。在工程地質(zhì)上，用來(lái)表示優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面或某些重要結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀及其空間組合關(guān)系；在分析巖體穩(wěn)定性時(shí)，還可利用其來(lái)表示臨空面、邊坡面、工程作用力、巖體阻抗力及巖體變形滑移方向等。二、基本原理投影要素

1、投影球

2、赤平面:過(guò)投影球球心的水平面

3、基圓:赤平面與球面相交的大圓（赤平大圓）。凡過(guò)球心的平面與球面相交的大圓，統(tǒng)稱為大圓，不過(guò)球心的平面與球面相交所成的圓統(tǒng)稱小圓。

4、極射點(diǎn):球上兩極發(fā)射點(diǎn)，分上半球投影和下球投影二、基本原理二、基本原理投影原理任何一個(gè)過(guò)球心的無(wú)限伸展的平面（巖層面、斷層面、節(jié)理面或軸面等）和線，必然與球面相交成球面大圓和點(diǎn)。球面大圓與極射點(diǎn)的連線必然穿過(guò)赤平面，在赤平面上這些穿透點(diǎn)的連線即為該平面的相應(yīng)大圓的赤平投影，簡(jiǎn)稱大圓弧。二、基本原理1.線的投影：直線(OG)產(chǎn)狀：90°∠40°,投影到赤平面上為H點(diǎn)。OD為直線的傾伏向，HD為傾伏角。2.平面的投影：平面(PGF)產(chǎn)狀:SN/90°∠40°,投影到赤平面上為PHF。PF代表走向，OH代表傾向，DH代表傾角。線的投影面的投影二、基本原理吳爾福網(wǎng)

1、基圓：赤平大圓，代表水平面，0°-360°方位角刻度。

2、兩條直徑：EW，SN。

3、經(jīng)向大圓：由一系列走向SN的，向東或西傾斜，傾角不同（0°-90°），間隔2°的投影大圓?。ù韮A斜平面）組成。

4、緯向小圓：為一系列走向東西、直立小圓的投影小圓弧組成。他們將SN直徑、經(jīng)向大圓和基圓等分，每小格為2°。二、基本原理吳氏投影網(wǎng)二、基本原理與其他投影網(wǎng)的比較二、基本原理邊坡穩(wěn)定性的分析

1、由一組軟弱面控制二、基本原理二、基本原理2、由兩組軟弱面控制二、基本原理二、基本原理三、相關(guān)軟件1、Rocscience中的相關(guān)模塊

可聯(lián)合使用Rocscience中Dips和Swedge模塊。（1）Dips地質(zhì)數(shù)據(jù)的幾何學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析模塊可用于進(jìn)行地質(zhì)方位數(shù)據(jù)的交互式分析。（2）Swedge三維邊坡面土楔分析模塊

適用于分析巖質(zhì)邊坡面潛在不穩(wěn)定土楔的失穩(wěn)破壞概率，可與Dips模塊耦合使用。三、蠻相關(guān)晚軟件Di遇ps模塊樹界面三、史相關(guān)雁軟件Sw致ed孟ge模塊宅界面三、恰相關(guān)規(guī)軟件2、理苦正中穿的相給關(guān)模乎塊三、辛相關(guān)盼軟件三、賣相關(guān)預(yù)軟件三、記相關(guān)嗚軟件四、乘工程挎實(shí)例X公路其中K5提+0餓00響-K際5+建14遍0為挖已方巖瓣質(zhì)邊踢坡四、純工程維實(shí)例對(duì)該爛巖質(zhì)吵邊坡衣巖層她產(chǎn)狀質(zhì)進(jìn)行拜現(xiàn)場(chǎng)湊測(cè)量四、串工程拒實(shí)例取得28組結(jié)經(jīng)構(gòu)面臉數(shù)據(jù)糾記錄頸如下四、垮工程匆實(shí)例四、和工程淺實(shí)例運(yùn)用突赤平疤投影撲進(jìn)行徹統(tǒng)計(jì)別與分席析該巖芝質(zhì)邊召坡有筍兩組封優(yōu)勢(shì)拾結(jié)構(gòu)牙面：優(yōu)勢(shì)辰結(jié)構(gòu)螺面A：傾溉向SE鋤15圓0°，傾路角70怪°優(yōu)勢(shì)旨結(jié)構(gòu)先面B：傾嚴(yán)向SW覽22逼0°，傾若角80懸°計(jì)算朽簡(jiǎn)圖樓（極勁點(diǎn)圖堂）計(jì)算騰結(jié)果四、課工程扛實(shí)例運(yùn)用踏赤平簽投影呈進(jìn)行龜穩(wěn)定遮性分熔析根據(jù)黑國(guó)標(biāo)《建筑盼邊坡疾工程掩技術(shù)堡規(guī)范》（GB遲50幫33茄0-歸20蠢02）可盛確定查該切蠢坡路主段邊養(yǎng)坡等幻玉級(jí)為反二級(jí)布，中拾風(fēng)化閥巖體乒為Ⅲ類。南切坡危段路佛基中秋線設(shè)體計(jì)標(biāo)饞高為10應(yīng).0桑41收-1齒2.便38峰2m概,坡高22劑m，坡謹(jǐn)頂面往傾向24放0°，傾歸角10簽°，巖歌體容塌重25倒kN秘/m魄3，結(jié)蜜構(gòu)面犬粘聚漏力10涼0k哥Pa，內(nèi)棗摩擦忌角24毒°。公境路走旬向SE融13賣6°，故足坡面資傾向序?yàn)镾W勾22謀6°。假設(shè)舉不同艷的開頓挖面炊坡角搭，通恒過(guò)試士算的乘方法精確定蔬出可每保持席穩(wěn)定援的最勺大值歉，在練本例汗中為80余°。四、愿工程左實(shí)例四、桿工程角實(shí)例四、肯工程商實(shí)例最終讀確定菊開挖庸面坡訪角參照僑國(guó)標(biāo)《建筑偽邊坡舊工程翅技術(shù)侄規(guī)范》（GB宮50興33著0-盯20乘02）及選行業(yè)悔標(biāo)準(zhǔn)《公路芬路基恢設(shè)計(jì)提規(guī)范》（JT勤G蝦D3版0-示20委04）、《公路薯工程幅抗震寶設(shè)計(jì)營(yíng)規(guī)范》（JT酸J0足04驕-8碎9）中櫻有關(guān)綿規(guī)定墳，根牙據(jù)現(xiàn)凡場(chǎng)鉆安探、皺原位索測(cè)試孤及室縮慧內(nèi)土歲工試進(jìn)驗(yàn)結(jié)渣果，研結(jié)合譯有關(guān)醋工程毅經(jīng)驗(yàn)烈，建甜議分您兩級(jí)秘放坡竿開挖甚，每裂級(jí)10驗(yàn)m，分姐別以種坡率1：0.閑35和1：0.套50進(jìn)行撿，馬血道寬2m。說(shuō)明拆：1：0.拴35獄=7廊0.柴71孫°，小文于80鋒°，考紐奉慮了丹一定集的安標(biāo)全余搜量。五、讓我的傭思考赤平特投影沖作為肉一種早定性銳的評(píng)毛價(jià)方刪法，道無(wú)法齡套用釣安全片系數(shù)堅(jiān)的體碌系進(jìn)妥行評(píng)爐價(jià)。本例只中80°作為傳開挖農(nóng)面可戀保持深穩(wěn)定釣的最葬大坡假角，躁如果艙可視槳為穩(wěn)昨定系霸數(shù)為1的話電，那散么究牢竟取元哪幾敏個(gè)度氣數(shù)可羅視為否穩(wěn)定腸系數(shù)1.降2或1.澇3呢？本例辱中取耐放坡忍坡率1：0.貧35，最接榴近并爹小于80°，按午這個(gè)成邏輯艇取值巡壽是否談最合紫理呢儉？該照余量害考慮番是否件足夠綱？那病么當(dāng)艷開挖闊面可獵保持港穩(wěn)定離的最燦大坡弦角為75徒°時(shí)，1：0.職35仍舊暗滿足降最接肚近并奪小于禮這一饞條件怖，但左明顯錄余量怎已發(fā)服生變釀化?？紤]疾采用還原位悶試驗(yàn)旋與數(shù)少值模蛙擬