[发明专利]块体结构三维建模方法及系统

说明书

本发明提供了一种块体结构三维建模方法及系统。其中，一种块体结构三维建模方法，包括构建掌子面所在平面；选取迹线生成结构面；拟合迹线组投影面：使用同一组迹线且每条迹线的前两点拟合迹线组投影面；判断迹线组投影线封闭性：将迹线投影到投影面，判断投影迹线组是否封闭，如果封闭，则计算所有结构面与迹线投影面相交线；如果不封闭，则计算位于边墙的迹线和掌子面交点是否是两个，若是，则计算所有结构面与掌子面所在平面相交线；若不是，则重新选取迹线生成结构面；相交线构面：采用所有结构面、掌子面和迹线投影面上的相交线构建封闭面，作为块体的面。

技术领域

本发明属于岩土块体结构三维建模领域，尤其涉及一种块体结构三维建模方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

发明人发现，传统的块体模型构建存在以下问题：

1)块体模型构建形状仅为棱锥型块体，未考虑内部结构面相切的作用，脱离工程实际；

2)块体模型构建位置主要位于掌子面处或边坡处，未考虑掌子面与边墙连接处爆破扰动的影响；

3)构建块体所依据的结构面尺度为无限延伸，与实际工况不符。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供一种块体结构三维建模方法，其考虑岩体内部同组结构面影响、爆破扰动的新生结构面作用以及结构面有限尺度，能构建多棱锥以及多棱台型块体以贴近工程实际。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种块体结构三维建模方法，包括：

构建掌子面所在平面；

选取迹线生成结构面：选取三点迹线，拟合第二三维平面，使用迹线外包围盒对角线长度一半作为半径且迹线平均坐标为原点，计算结构面圆盘；

拟合迹线组投影面：使用同一组迹线且每条迹线的前两点拟合迹线组投影面；

判断迹线组投影线封闭性：

将迹线投影到投影面，判断投影迹线组是否封闭，如果封闭，则计算所有结构面与迹线投影面相交线；如果不封闭，则计算位于边墙的迹线和掌子面交点是否是两个，若是，则计算所有结构面与掌子面所在平面相交线；若不是，则重新选取迹线生成结构面；

相交线构面：采用所有结构面、掌子面和迹线投影面上的相交线构建封闭面，作为块体的面。

为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种块体结构三维建模系统，其考虑岩体内部同组结构面影响、爆破扰动的新生结构面作用以及结构面有限尺度，能构建多棱锥以及多棱台型块体以贴近工程实际。

进一步地，所述块体结构三维建模方法，还包括：构建模型体；

判断是否有与块体临空面同组的结构面，若有，则测量该组结构面间距，构建棱台型块体三维模块，棱台高度为该组结构面间距；若无，构建棱锥型或斜棱台型块体三维模块。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种块体结构三维建模系统，包括：

掌子面平面构建模块，其用于：构建掌子面所在平面；

迹线生成结构面选取模块，其用于：选取三点迹线，拟合第二三维平面，使用迹线外包围盒对角线长度一半作为半径且迹线平均坐标为原点，计算结构面圆盘；

迹线组投影面拟合模块，其用于：使用同一组迹线且每条迹线的前两点拟合迹线组投影面；

迹线组投影线封闭性判断模块，其用于：