赤平投影图的绘制与其在岩质边坡稳定性分析中的应用
(完整word版)极射赤平投影CAD图解及其在岩质边坡稳定性分析中的应用资料
极射赤平投影CAD图解及其在岩质边坡稳定性分析中的应用一、序言岩质边坡稳定性分析方法有许多，但无论是平面滑动的单一楔形断面滑体、单滑块和多滑块分析法，还是楔体滑动的仿平面分析法、楔体分割法、立体分析法、霍克分析法以及《岩土工程勘察规范》（GB50021－94）推荐法等，在计算边坡稳定性系数时，需要知道滑体控制平面（包括结构面和坡面、坡顶面）或直线（包括平面的法线）的地质产状，以及平面与平面、直线与直线、直线与平面间夹角等。
其中平面和直线的产状可以通过现场测量获取，除此之外的几何参数，在没有发明极射赤平投影之前，都是用计算法求得，不仅它们的计算公式复杂，而且计算过程繁琐，也很容易出错。
如果采用极射赤平投影求解边坡稳定性分析所需的几何参数，那就可以简化这些几何参数的计算过程，而且一般情况下只需要在现场测量出各个控制平面的地质产状即可。
二、极射赤平投影的基本原理（一）投影要素极射赤平投影（以下简称赤平投影）以圆球作为投影工具，其进行投影的各个组成部分称为投影要素，包括：1.投影球（也称投射球）：以任意长为半径的球。
2.球面：投影球的表面称为球面。
3.赤平面（也称赤平投影面）：过投影球球心的水平面。
4.大圆：通过球心的平面与球面相交而成的圆，统称为大圆（如图一（a）中ASBN、PSFN、NESW），所有大圆的直径相等，且都等于投影球的直径。
当平面直立时，与球面相交成的大圆称为直立大圆（如图一（a）中PSFN）；当平面水平时，与球面相交成的大圆称为赤平大圆或基圆（如图一（a）中NESW）；当平面倾斜时，与球面相交成的大圆称为倾斜大圆（如图一（a）中ASBN）。
5.小圆：不过球心的平面与球面相而成的圆，统称为小圆（如图一（b）、（c）中AB、CD、FG、PACB）。
当平面直立时，与球面相交成的小圆称为直立小圆（如图一（b）中DC）；当平面水平时，与球面相交成的小圆称为水平小圆（如图一（b）中AB）；当平面倾斜时，与球面相交成的小圆称为倾斜小圆（如图一（b）中FG或图一（c）中PACB）。
赤平投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用
系土层覆盖 ， 其 中素填 土 ， 结构 松散 ， 碎 块石 含 量约 １ ５ ％ ～ ２ ５ ％， 属透水层 ， 粉质黏土和下伏泥岩 为相对隔水 层 ， 砂岩 为
（ １ ）当结构面走 向与边坡的走 向一致 而倾 向相反 ， 边坡 与结构面投影弧相对 ， 属 于稳定结构 。 （ ２ ）当结构面 与边坡 的走 向 、 倾 向均相 同 ， 但其 倾角 小 于坡角 ， 结构 面的投影 弧位于 边坡 的投影 弧之外 ， 属于不 稳
（ ３ ）较稳定条件 ： 软弱 面交 点落 于天然边 坡面投影弧 外
值为： 内摩擦角 ＝ ３ ０ ． ２ 。 ， 粘 聚力 Ｃ＝３ ６ ０ ｋ Ｐ ａ 。边坡稳定 性
分析均按 直立 切坡 和参 照 《 建 筑 边坡 工 程技 术 规 范 》（ Ｇ Ｂ ５ ０ ３ ３ ０— ２ ０ ０ ２ ） 进行评价 。以地下室 车库 基坑边坡 为例 ， 采用
重庆市主城区某岩质边坡工程 ， 场地地貌 受地质构造 和 岩性控制明显 ， 为构造 剥蚀 丘陵斜坡地貌 ， 大部 为荒坡 ， 部 分 为拆迁后的废墟 ， 局 部为耕 地 。场地 总体 地势北 高南 低 ， 东
采用楔形体法对边坡稳 定性进 行进一 步 的定量 计算确 定其 稳定性 。经计算 ， 裂 隙① 和裂隙② 的交线 控制时 ， 边坡 稳定 系数为 １ ． ３ １ ； 层面和裂 隙① 的交线控 制时 ， 边坡 稳定系 数为
赤平投影图的绘制与其在岩质边坡稳定性分析中的应用
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需要思考Байду номын сангаас问题
经赤平投影分析认为稳定的边坡是否绝对 稳定？赤平投影分析认为不稳定的边坡是否一定 失稳破坏？
影响边坡的稳定性，除了结构面的空间组 合外，还有坡高、坡度、岩石硬度、裂隙的长度、 宽度、结合度等多种因素共同作用。
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3、如何利用赤平投影图分析岩质边 坡稳定性？
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例3 用AutoCAD绘制赤平投影图 结构面的产状300°∠40 °
OC＝Rtan(45-a/2) 其中R为基园的半径,
a为结构面倾角。
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例4. 理正软件绘制 赤平投影图
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例4. 理正软件绘制 赤平投影图
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例5. EXCEL 软件绘制 赤平投影图
1、什么是赤平投影，有什么用处？
极射赤平投影，实质是利用一个球体作为投影 工具,把物体置于球体中心，将物体的几何要素(点、 线、面)，通过极射投影于赤平面上，化立体为平面的 一种投影。
在工程地质上，用来表示优势结构面或某些重 要结构面的产状及其空间组合关系；在分析岩体稳 定性时，利用其来表示临空面、边坡面、工程作用 力、岩体阻抗力及岩体变形滑移方向等。
谢谢
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赤平极射投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用
赤平极射投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用宋义亮,罗延婷,井培登,杨 俊(中国地质大学工程学院,武汉430074)摘 要:赤平极射投影法在岩质边坡稳定性研究中,可以根据边坡的结构面的空间组合关系,做出边坡稳定性状态的初步评价,并进行边坡稳定性的分析计算。
本文在万州九龙W 2危岩体稳定性分析中,应用赤平极射投影法计算稳定性系数,并通过极限平衡法的计算验证,表明该方法是岩质边坡稳定性研究中的一个重要而有效的方法。
关键词:岩质边坡;稳定性分析;赤平极射投影法;极限平衡法中图分类号:T U 457 文献标识码:A 文章编号:1671 1556(2011)01 0103 03收稿日期:2010 05 05 修回日期:2010 06 30作者简介:宋义亮(1984 ),男,硕士研究生,主要研究方向为地质灾害评价。
E mail:songyiliang123@Application of Stereographic Projection to StabilityAnalysis of Rock SlopeSONG Yi liang,LU O Yan ting,JING Pei deng,YANG Jun(Faculty of Eng ineer ing ,China Univ er sity of G eosciences,Wuhan 430074,China)Abstract:Accor ding to the spatial composing relations of the structural plane of slope,stereogr aphic pro jection can be used to m ake the preliminary assessment of the stability state of slo pe,and carry out the slope stability analy sis and calculation in studying the stability of rock slo pe.T he application o f stereo g raphic pro jectio n and lim it equilibrium m ethod in Wanzho u Jiulong W 2dangerous ro ck mass stability anal y sis show s that stereog raphic projection m ethod is an very important m ethod o n the study of the stability of rock slo pe.Key words:ro ck slope;stability analysis;stereogr aphic projection;limit equilibrium method0 引 言我国山区面积占陆地面积的80%以上,在山区的公路、铁路、水库大坝、矿山等基础设施建设中,都会涉及到岩质边坡的工程稳定性问题,其稳定性分析评价成为岩土界最关注的问题之一。
赤平投影课件 免费免费
四、工程实例
四、工程实例
四、工程实例
• 最终确定开挖面坡角
参照国标《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）及行业标 准《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）、《公路工程抗震设计规 范》（JTJ004-89）中有关规定，根据现场钻探、原位测试及室内土 工试验结果，结合有关工程经验，建议分两级放坡开挖，每级10m， 分别以坡率1：0.35和1：0.50进行，马道宽2m。 说明：1：0.35=70.71°，小于80°，考虑了一定的安全余量。
二、基本原理
吴氏投影网
二、基本原理
与其他投影网的比较
二、基本原理
• 边坡稳定性的分析
1、由一组软弱面控制
二、基本原理
二、基本原理
2、由两组软弱面控制
二、基本原理
二、基本原理
三、相关软件
1、Rocscience中的相关模块
可联合使用Rocscience中Dips和Swedge模块。
（1）Dips 地质数据的几何学和统计学分析模块
二、基本原理
1. 线的投影：直线(OG)产状：90 ° ∠40°,投影到赤平面上为H点。OD 为直线的倾伏向，HD为倾伏角。 2.平面的投影：平面(PGF)产状:SN/90 ° ∠40°,投影到赤平面上为PHF。 PF代表走向，OH代表倾向，DH代表倾角。
线的投影
面的投影
二、基本原理
• 吴尔福网 1、基圆：赤平大圆，代表水平面，0°-360°方位角 刻度。 2、两条直径：EW，SN。 3、经向大圆：由一系列走向SN的，向东或西倾斜，倾 角不同（0°-90°），间隔2°的投影大圆弧（代表倾斜 平面）组成。 4、纬向小圆：为一系列走向东西、直立小圆的投影小 圆弧组成。他们将SN直径、经向大圆和基圆等分，每小格 为2 °。
赤平投影在岩质边坡中的应用
赤平投影在岩质边坡中的应用一、前言赤平投影是一种常用的地质工程学方法，它可以用来分析岩石边坡的稳定性。
在岩石边坡工程中，稳定性是一个非常重要的问题，因为如果边坡不稳定，就会导致灾难性的后果。
赤平投影可以帮助工程师确定边坡的稳定性，并采取相应的措施来保证工程的安全。
二、赤平投影原理赤平投影是一种三维空间到二维平面上的映射，它可以将三维空间中的点映射到二维平面上。
在岩石边坡工程中，我们可以使用赤平投影来将岩石体表面上某个点在水平方向上的长度和垂直方向上的高度映射到二维平面上。
这样就可以得到一个类似于等高线图形式的图像。
通过这个图像，我们可以看出边坡中存在哪些缺陷以及哪些地方需要加强。
三、赤平投影应用1. 岩石体分析通过对岩石体进行赤平投影分析，我们可以得到一个非常详细和准确的岩石体形态图。
这个图形可以帮助工程师确定岩石体的稳定性，并采取相应的措施来保证工程的安全。
同时，这个图形还可以用来分析岩石体中存在哪些缺陷，比如裂隙、节理等。
2. 边坡稳定性分析通过对边坡进行赤平投影分析，我们可以得到一个非常详细和准确的边坡稳定性图。
这个图形可以帮助工程师确定边坡的稳定性，并采取相应的措施来保证工程的安全。
同时，这个图形还可以用来分析边坡中存在哪些缺陷，比如裂隙、节理等。
3. 工程设计在进行岩石边坡工程设计时，赤平投影是非常重要的一项技术。
通过对岩石体和边坡进行赤平投影分析，我们可以得到非常详细和准确的数据，并根据这些数据进行相应的设计和施工。
4. 工程监测在进行岩石边坡工程监测时，赤平投影也是非常重要的一项技术。
通过对岩石体和边坡进行赤平投影分析，我们可以得到非常详细和准确的数据，并根据这些数据进行相应的监测和调整。
四、赤平投影优缺点1. 优点赤平投影可以得到非常详细和准确的数据，这对于岩石边坡工程设计和监测非常重要。
同时，赤平投影还可以用来分析岩石体中存在哪些缺陷，比如裂隙、节理等。
2. 缺点赤平投影需要先进行野外测量，然后再进行计算和绘图。
赤平极射投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用
赤平极射投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用岩质边坡的稳定性主要受结构面控制，利用赤平投影方法可以对含有结构面的岩质边坡的稳定性进行定性分析，该方法已被广泛应用于工程建设中。
本文采用实例，利用赤平极射投影的原理，通过作图来直观地表示出边坡变形破坏的边界条件，分析结构面的组合关系，进而评价边坡的稳定性，并预测失稳岩土体的滑动方向。
标签：赤平极射投影；岩质边坡；结构面；稳定性分析1 引言近年来，随着经济的日益发展，在诸如露天采矿、道路、水利水电、能源等地质工程活动领域出现了越来越多的高陡边坡，而这些边坡是否稳定又直接制约着工程的安全性和经济合理性。
因此对边坡进行稳定性分析显得尤为重要。
岩质边坡工程中，由原生结构面、构造结构面或次生结构面等控制的局部破坏是岩质边坡的主要破坏形式。
而对岩质边坡稳定性分析有定性和定量分析方法，其中定性分析方法主要采用赤平极射投影方法。
2 赤平极射投影方法的基本原理赤平极射投影，是利用一个球体作为投影工具（图1-a），通过球心作一平面ESWN（叫赤平面）。
极射就是从球体的一个端点F发出射线，如FP，F称为极点，P为球体上的一个质点。
由极点F向P发出的射线必然交于赤平面于M点，M就是P点在赤平面的投影。
实际上，赤平极射投影是把点、线、面的位置投影到球面上，然后再把它们投影到赤平面上，化立体为平面。
图1-a中M点即为P点的投影，图1-b中MO为直线OB的投影，图1-c中NMS圆弧即为图1-b 中平面BNDS的投影，图1-d中两个圆弧的交点和O点的连线MO为两平面的交线。
3 应用举例3.1 工程地质概况某公路左侧有一处人工开挖边坡，从已开挖的边坡形态看，该坡横宽约200m，最大高差约23m，坡体物质上部1-2m为第四系残坡积粉质粘土夹碎石，下部为侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹长石石英砂岩，呈不等厚韵律式互层产出，地层产状125°∠10°。
边坡坡向230°，平均坡度约40°，发育两组裂隙，L1：103°∠77°，L2：342°∠60°，裂隙间距30-80cm，呈闭合状，泥质充填，贯通性差。
极射赤平投影图在边坡稳定性分析中的应用 PPT
二、结构面赤平投影图的具体作法
1、吴氏网的结构
2、结构面赤平投影图具体作图法 例1. 结构面的产状120°∠40 °
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
例2. 两组结构面交线的倾向与倾角的赤平 投影图
三、利用赤平投影图初步分析岩质 边坡稳定性
分析之一：一组结构面与坡面的边坡稳定
I
性分析
分析之二：两组结构面与坡面走向基本一致 稳定性分析
分析之三：两组结构面与坡面走向斜交的稳 定分析
分析之四：多组结构面与坡面走向斜交的稳 定分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 一个坡面有四组结构面相交的情况下的边 坡稳定性分析。其产状分别为;
• 坡面: 245∠45° • J1: 250∠40° • J2: 130∠45° • J3: 185∠40° • J4: 190∠60°
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2、如何制作赤平投影图？
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例1. 手工绘制 结构面的产状120°∠40 °
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例2. 手工绘制 两组结构面交线的倾向与倾角的赤平投影图
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赤平投影图的绘制 及其在岩质边坡稳定性分析中的应用
四川省地质工程勘察院 川南分院 总工：王承俊
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1、什么是赤平投影，有什么用处？
极射赤平投影，实质是利用一个球体作为投 影工具,把物体置于球体中心，将物体的几何要素( 点、线、面)，通过极射投影于赤平面上，化立体 为平面的一种投影。
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例5. EXCEL 软件绘制 赤平投影图
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3、如何利用赤平投影图分析岩质边 坡稳定性？
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例3 用AutoCAD绘制赤平投影图 结构面的产状300°∠40 °
OC＝Rtan(45-a/2) 其中R为基园的半径,
a为结构面倾角。
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例4. 理正软件绘制 赤平投影图
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例4. 理正软件绘制 赤平投影图
影响边坡的稳定性，除了结构面 的空间组合外，还有坡高、坡度、岩石硬度 、裂隙的长度、宽度、结合度等多种因素共 同作用。
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谢谢
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在工程地质上，用来表示优势结构面或某些 重要结构面的产状及其空间组合关系；在分析岩体 稳定性时，利用其来表示临空面、边坡面、工程作 用力、岩体阻抗力及岩体变形滑移方向等。
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化立体为平面的一种投影。 用来表示结构面的产状及其空间组合关系，进一步分 析岩质边坡稳定性。
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需要思考的问题
经赤平投影分析认为稳定的边坡 是否绝对稳定？赤平投影分析认为不稳定的 边坡是否一定失稳破坏？