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岩体结构面对工程岩体的地质特性有着重要影响。岩体中结构面的分布位置、产状、规模、隙宽、充填物特征、结构面力学性质以及不同结构面之间的切割与组合关系等因素不同程度地控制着岩体的工程地质特性。
研究岩体结构面的几何要素分布特征,需要对结构面进行科学合理的分组,进而对各组结构面进行分析研究,为工程设计和施工提供重要地质资料:同时结构面优势组数的划分是岩体结构面几何特征研究的一个重要方面。本文在详细分析工程区结构面地质特征的基础上,针对工程实际中人为分组可能产生的主观性及组律性不明显时结构面的分布特征,运用k-中心值聚类算法与模糊聚类算法,通过自编程序,对工程区实测结构面进行了优势组划分,并求取了各组的概化产状,分组结果与实际的组系分布较为吻合,取得了较为理想的效果。此外,本文对Ⅲ、Ⅳ级结构面各几何要素进行了统计分析,结果表明其隙宽与迹长服从泊松分布,并给出了隙宽与迹长的统计模型参数。这些为岩体结构的概化分析、岩体稳定性分析及地质体模拟提供了参数和依据。
在上述分析工程区结构面的地质特征及优势组划分的基础上,通过对优势结构面组的产出特征及交切形式的分析,表明研究区结构面的相互切割可能形成对边坡局部稳定不利的组合形式,其不稳定体的主要失稳破坏模式为楔形滑落型、滑移拉裂型、倾倒拉裂型。