D01:10.13374/i.issn1001-053x.1981.01.001 北京钢铁学院学报 1981年第1期 极点赤平投影等值线作图程序” 采矿教研室磨国华杨同 摘 要 本文群蜘讨论了利用吴氏赤平投影网制作极点等值线图的原理，并给出了相应 的电算程序。用一个具体实例将所得结果与用施密特作图法得到的结果进行了比 较。此例说明：经政正的吴氏网作图法更精确、但占用计算时间更多、而用两种方 法得到的等值线图是相互接近的。 一、导 言 近几十年来，岩体中露天和地下开挖工程的规模日益扩大。保持开挖工程的稳定性已成 为岩石力学中一个重要的问题。实际岩体十分复杂，供分析用的岩体简化力学模型需根据问 题的性质和几何尺寸来加以选定。仅在极个别情况下允许视岩体为宏观均质和各向同性体， 在更多的体情况下，都需要考虑它们中称为地质结构面这样一类软弱不连续面的作用。 断层、节理、层理、叶理、夹层、接触界面、不整合面等地质结构面是岩体中普遍存 在的天然不连续面，它们破坏了岩体的整体性，使应力产生跃变、变形不连续、强度具有强 烈的方向性等等。岩体的这种结构特征对其力学行为有着支配性的影响：初期的破坏面和最 后发生的岩石滑动面几乎平总是和结构不连续面相联系的【」。可见、查明岩体结构是了解岩 体开挖工程稳定性不可缺少的前提。 岩体结构分析中首先是结构面几何特征的分析。目前，尚不能对岩体中所有的每一个不 连续面都逐个地进行分析计算。幸而，地质结构面的几何分布，由于成生上的联系，乃有一 定的规律可循。例如节理，岩石总是在某些特定方向上产生节理，一组近乎平行的节理构成 一个节理系，节理系中的节理产状近似，而节理杂乱分布的表象往往是由于几组节理同时出 现，互相迭加造成的。通过野外量测和分析，可以识别节理的分组情况，找出分组的优势产 状或平均产状，然后再确定分组的力学特征，进而识别整个岩体的特征，在这样的基础上产 生供分析用的等效力学模型。 施密特(Sc山midt)等值线法是进行结构面分组并确定分组的优势产状常用的方法。 这一方法简便易行，具有统计上的等面等价性，但如文【2！指出，它不具有统计上的等形等价 性。利川吴尔夫(Wu1f)网，经过等面方而的改正，却可以得到既等形又等面的统计方 法，但以此法进行手工制图却过于繁琐「3]。随着电算技术的推广使用，等值线作图的手工 ◆本文1980年7月1日收到。 4北 京 钢 铁 学 院 学 报 年第 期 极点赤平投影等值线作图程序 ’ 采矿 教研 室 廖 国华 杨 同 摘 要 本文 样 细 讨论 了利 用 吴 氏赤平 投 影 网制作 极 点等值 线 图 的原 理 ， 并给 出了相应 的 电算 程 序 。 用 一 个具 体 实例将所 得 结果 与用 施肠密特作 图法 得 到 的结果 进行 了 比 较 。 此例 说 明 经 改 正 的吴 氏网作 图法 更精 确 、 但 占用计 算 时间更 多 、 而用 两种方 法得 到的等值 线 图是 相互 接近 的 。 一 、 导 工门一 口 口 近 几 十年来 ， 岩体 中露天 和地下 开 挖工 程 的规 模 日益 扩大 。 保持开 挖工 程 的稳定性已成 为岩石力学 中一 个重 要 的 问题 。 实际岩体 十分 复杂 ， 供 分析用 的岩体简 化力学模 型 需 根据 问 题 的 性质和 几何尺 寸 来加 以 选 定 。 仅 在极个另情 况下允 许 视 岩体为宏观均质和 各向 同性体 ， 在更 多的体情 况下 ， 都 需要考虑 它们 中称 为地质结 构 面这样一 类软弱不连 续 面 的作用 。 断层 、 节理 、 层 理 、 叶理 、 夹层 、 接触 界面 、 不 整合 面 等地质结 构面是 岩体 中普遍存 在 的天 然不 连 续面 ， 它 们 破坏 了岩 体 的 整体 性 ， 使应 力产 生跃 变 、 变形不连 续 、 强度具有强 烈 的方 向 性等等 。 岩体的这种结构特 征对 其力学行为有着支配性的影响 初 期的破坏 面和最 后发生的岩石 滑 动 面 几乎总是 和结 构不 连 续面相 联 系的 ‘ 。 可 见 、 查 明岩体结 构是 了解岩 体开 挖工 程稳 定性不 可 缺少 的前提 。 岩体结 构分析 中首先是 结构 面几何特征 的 分析 。 目前 ， 尚不 能对 岩体 中所 有的每一个不 连续面都 逐个地 进行分析计 算 。 幸而 ， 地质结 构面 的几何 分布 ， 由于成生 上 的联 系 ， 乃 有一 定的规律可循 。 例 如 节 理 ， 岩石 总是 在某 些特 定方 向上产 生节理 ， 一组近 乎平 行 的节理 构成 一个节理 系 ， 节理 系 中的节理产 状 近 似 ， 而节 理 杂 乱分布的表象往往是 由于几 组节理 同时 出 现 ， 互相 迭加造成 的 。 通 过 野外量 测和 分析 ， 一 可以 识 别节理的分组情况 ， 找 出分组的优势产 状 或平均产状 ， 然后 再确定 分组 的力学特征 ， 进而 识 另 整个岩体 的特征 ， 在 这样的基 础 上产 生供分析用 的等效 力学 模 型 。 施 密 特 ， 等值 线法是 进 行结 构面 分组 并确定 分 组的 优 势产状 常用 的方法 。 这一方 法简便 易行 ， 具 有统 计 上的 等面 等价 性 ， 但如 文 」指 出 ， 它不 具有统 计 上的 等形等价 性 。 利 用吴 尔夫 网 ， 经 过 等 而方 面 的 改 正 ， 却可 以得 到 既 等 形 又 等面 的统 计方 法 ， 但 以 此 法进 行手工 制 图 却过 于繁 琐 “ 。 随 着 电算技术 的推广 使用 ， 等 值 线 作 图的 手工 本文 年 月 日 收到 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1981．01．001