基于地面三维激光点云的滑坡破坏边界岩体结构特征分析

• 作者: 梁玉飞 裴向军 崔圣华 黄润秋 李天涛 许向宁 董秀军 谭淋耘 杨华阳
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 关键词: 边坡工程 楔形体滑坡 岩体结构 三维激光扫描 自动识别 破坏模式
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 页码范围: 1209-1225
• 页数: 17页
• 分类号: P642
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2020.0835

摘要

岩质滑坡边界受岩体结构控制,通过三维激光点云能快速获取滑坡边界岩体结构信息,为滑坡成因分析提供数据基础.2008年汶川Ms8.0级地震在绵阳安州区黄洞子沟碳酸盐岩地区触发了大量滑坡,选择区内照壁岩滑坡,利用地面三维激光扫描获取滑坡边界点云数据,基于HSV(hue saturation value)色彩重建技术与基于密度的带噪声空间聚类(DBSCAN)算法,识别了 42万余个结构面数据(产状、间距、延续性和粗糙度(JRC)),进行滑坡破坏边界岩体结构特征分析.结果表明:(1)照壁岩滑坡是由整体平整的北侧和南侧边界,以及陡峭的后壁边界组成的楔形体破坏;(2)滑坡破坏边界发育8组结构面(J1～J8),通过与黄洞子沟区域结构面对比确定,除先期结构面外,J5和J8为与滑坡启动相关的新生结构面;(3)8组结构面间距0.42～5.97 m,发育具有不均匀性,间距较小的结构面(J2,J3,J5,J6)对滑坡边界形成贡献较大;滑坡两侧边界受延续性较高(10.9,9.37 m)的结构面(J1,J2)控制,后壁受延续性较低(2.63～7.22 m)的结构面(J3,J4,J6,J7和J8)控制;(4)滑坡北侧边界JRC值(2～12)最小,两侧边界JRC值(6～16,2～12)小于后壁JRC值(15～35).基于岩体结构特征数据,认为滑坡破坏边界具有显著的构造成因,依赖构造节理延续性和间距的断面阶步、以及依赖滑坡滑动方向的断面擦痕共同影响了滑坡两侧破坏边界上的粗糙程度,后缘边界是在多组结构面组合控制模式下以拉裂为主破坏的结果.研究成果为类似滑坡破坏边界的形貌和结构研究提供参考.