赤平投影课件
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可用于进行地质方位数据的交互式分析。
（2）Swedge 三维边坡面土楔分析模块
适用于分析岩质边坡面潜在不稳定土楔的失稳破坏概率，可与 Dips 模块耦合使用。
三、相关软件
Dips模块界面
三、相关软件
Swedge模块界面
三、相关软件
2、理正中的相关模块
三、相关软件
三、相关软件
三、相关软件
四、工程实例
连江可门港区环罗源湾文山至辰山公路
• 其中K5+000-K5+140为挖方岩质边坡
四、工程实例
• 对该岩质边坡岩层产状进行现场测量
四、工程实例
• 取得28组结构面数据记录如下
四、工程实例
四、工程实例
• 运用赤平投影进行统计与分析
该岩质边坡有两组优势结构面：优势结构面A：倾向SE150°，倾角70° 优势结构面B：倾向SW220°，倾角80°
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。
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 °。
二、基本原理
极射赤平投影 (Stereographic projection)，简称 赤平投影， 主要用来表示线、面的方位，及其相互之间 的角距关系和运动轨迹，把物体三维空间的几何要素（面、 线）投影到平面上来进行研究。 是一种简便、直观、形象的综合图解方法。 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，还可 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。
说明：1：0.35=70.71°，小于80°，考虑了一定的安全余量。
五、我的思考
• 赤平投影作为一种定性的评价方法，无法套用安全系数的 体系进行评价。 • 本例中80°作为开挖面可保持稳定的最大坡角，如果可视 为稳定系数为1的话，那么究竟取哪几个度数可视为稳定 系数1.2或1.3呢？ • 本例中取放坡坡率1：0.35，最接近并小于80°，按这个 逻辑取值是否最合理呢？该余量考虑是否足够？那么当开 挖面可保持稳定的最大坡角为75°时，1：0.35仍旧满足 最接近并小于这一条件，但明显余量已发生变化。 • 考虑采用原位试验与数值模拟方法，在概率统计的基础上 建立各个开挖面可保持稳定的最大坡角与各级工程放坡坡 率之间的量化联系，进而导出相应的安全系数评价体系。
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
计算简图（极点图）
计算结果
四、工程实例
• 运用赤平投影进行稳定性分析
根据国标《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）可确定该 切坡路段边坡等级为二级，中风化岩体为Ⅲ类。切坡段路基中线设计 标高为10.041-12.382m,坡高22m，坡顶面倾向240°，倾角10°，岩 体容重25kN/m3，结构面粘聚力100kPa，内摩擦角24°。公路走向 SE136°，故坡面倾向为SW226°。 假设不同的开挖面坡角，通过试算的方法确定出可保持稳定的最 大值，在本例中为80°。
赤平投影 在岩质边坡中的应用
赤平投影 在岩质边坡稳定性分析中的应用
一、规范中的相关规定 二、基本原理 三、相关软件 四、工程实例 五、我的思考
一、规范中的为止，对于岩质边坡的稳定性分析，可以说仍没有一套比较 完善统一的体系，我国的相关规范中建议使用赤平投影的方法进行定 性分析，说明该方法在定性分析方面是比较成熟的。
The End Thank You!
２、建筑边坡工程技术规范GB50330-2002
一、规范中的相关规定
3、公路路基设计规范JTG D30-2004
二、基本原理
赤平投影是一种作图的投影方法。最早应用于天文学 上，表示星体在太空中的位置和它们之间角度大小。后来 在航海学和地图学中也普遍采用。从上世纪初开始应用于 地质科学以来，在晶体矿物学和构造地质学中，已获得广 泛发展。 上世纪60年代，该方法被引进工程地质学，起初主要 用于岩质边坡的稳定性分析；后来在工程地质测绘和勘探 资料分析、岩体结构分析、地下洞室围岩稳定分析、应力 分析和空间力系的求解等方面都逐步得到应用。
二、基本原理
• 投影要素 1、投影球 2、赤平面:过投影球球心的水平面 3、基圆:赤平面与球面相交的大圆（赤平大圆）。凡过球 心的平面与球面相交的大圆，统称为大圆，不过球心的平 面与球面相交所成的圆统称小圆。 4、极射点: 球上两极发射点，分上半球投影和下球投影
二、基本原理
二、基本原理
• 投影原理 任何一个过球心的无限伸展的平面（岩层面、断层 面、节理面或轴面等）和线，必然与球面相交成球面大圆 和点。球面大圆与极射点的连线必然穿过赤平面，在赤平 面上这些穿透点的连线即为该平面的相应大圆的赤平投影， 简称大圆弧。
（2）Swedge 三维边坡面土楔分析模块
适用于分析岩质边坡面潜在不稳定土楔的失稳破坏概率，可与 Dips 模块耦合使用。
三、相关软件
Dips模块界面
三、相关软件
Swedge模块界面
三、相关软件
2、理正中的相关模块
三、相关软件
三、相关软件
三、相关软件
四、工程实例
连江可门港区环罗源湾文山至辰山公路
• 其中K5+000-K5+140为挖方岩质边坡
四、工程实例
• 对该岩质边坡岩层产状进行现场测量
四、工程实例
• 取得28组结构面数据记录如下
四、工程实例
四、工程实例
• 运用赤平投影进行统计与分析
该岩质边坡有两组优势结构面：优势结构面A：倾向SE150°，倾角70° 优势结构面B：倾向SW220°，倾角80°
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。
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 °。
二、基本原理
极射赤平投影 (Stereographic projection)，简称 赤平投影， 主要用来表示线、面的方位，及其相互之间 的角距关系和运动轨迹，把物体三维空间的几何要素（面、 线）投影到平面上来进行研究。 是一种简便、直观、形象的综合图解方法。 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，还可 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。
说明：1：0.35=70.71°，小于80°，考虑了一定的安全余量。
五、我的思考
• 赤平投影作为一种定性的评价方法，无法套用安全系数的 体系进行评价。 • 本例中80°作为开挖面可保持稳定的最大坡角，如果可视 为稳定系数为1的话，那么究竟取哪几个度数可视为稳定 系数1.2或1.3呢？ • 本例中取放坡坡率1：0.35，最接近并小于80°，按这个 逻辑取值是否最合理呢？该余量考虑是否足够？那么当开 挖面可保持稳定的最大坡角为75°时，1：0.35仍旧满足 最接近并小于这一条件，但明显余量已发生变化。 • 考虑采用原位试验与数值模拟方法，在概率统计的基础上 建立各个开挖面可保持稳定的最大坡角与各级工程放坡坡 率之间的量化联系，进而导出相应的安全系数评价体系。
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
计算简图（极点图）
计算结果
四、工程实例
• 运用赤平投影进行稳定性分析
根据国标《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）可确定该 切坡路段边坡等级为二级，中风化岩体为Ⅲ类。切坡段路基中线设计 标高为10.041-12.382m,坡高22m，坡顶面倾向240°，倾角10°，岩 体容重25kN/m3，结构面粘聚力100kPa，内摩擦角24°。公路走向 SE136°，故坡面倾向为SW226°。 假设不同的开挖面坡角，通过试算的方法确定出可保持稳定的最 大值，在本例中为80°。
赤平投影 在岩质边坡中的应用
赤平投影 在岩质边坡稳定性分析中的应用
一、规范中的相关规定 二、基本原理 三、相关软件 四、工程实例 五、我的思考
一、规范中的为止，对于岩质边坡的稳定性分析，可以说仍没有一套比较 完善统一的体系，我国的相关规范中建议使用赤平投影的方法进行定 性分析，说明该方法在定性分析方面是比较成熟的。
The End Thank You!
２、建筑边坡工程技术规范GB50330-2002
一、规范中的相关规定
3、公路路基设计规范JTG D30-2004
二、基本原理
赤平投影是一种作图的投影方法。最早应用于天文学 上，表示星体在太空中的位置和它们之间角度大小。后来 在航海学和地图学中也普遍采用。从上世纪初开始应用于 地质科学以来，在晶体矿物学和构造地质学中，已获得广 泛发展。 上世纪60年代，该方法被引进工程地质学，起初主要 用于岩质边坡的稳定性分析；后来在工程地质测绘和勘探 资料分析、岩体结构分析、地下洞室围岩稳定分析、应力 分析和空间力系的求解等方面都逐步得到应用。
二、基本原理
• 投影要素 1、投影球 2、赤平面:过投影球球心的水平面 3、基圆:赤平面与球面相交的大圆（赤平大圆）。凡过球 心的平面与球面相交的大圆，统称为大圆，不过球心的平 面与球面相交所成的圆统称小圆。 4、极射点: 球上两极发射点，分上半球投影和下球投影
二、基本原理
二、基本原理
• 投影原理 任何一个过球心的无限伸展的平面（岩层面、断层 面、节理面或轴面等）和线，必然与球面相交成球面大圆 和点。球面大圆与极射点的连线必然穿过赤平面，在赤平 面上这些穿透点的连线即为该平面的相应大圆的赤平投影， 简称大圆弧。