岩体结构面空间可视化
——结构面发育特征的数学表征

宋振江

（甘肃省建筑设计研究院有限公司，甘肃兰州 730030）

0 引言

不连续面在岩体中的空间特征描述（包括不连续面的产状、几何形态、间距、规模、密度及其空间组合形式）是对各类岩体结构地质作用进行正确分析与评价的主要手段[1]。

在当今的地质应用技术中，计算机屏幕所显示的图形、图像是一种描述岩体结构信息的有效手段，通过结构面三维可视化图形，使地质工程师直观地看到岩体结构面空间的几何形态、相互关系和分布，准确地进行科学分析。本文以研究结构面发育特征及数学表征为重点，内容包括：①研究结构面的发育特征，包括产状、间距、延续性等，根据结构面的张开度推测结构面的发育程度；②研究地理坐标与数学坐标之间的关系，在三维坐标中得到它们的转换关系；③以若干条结构面为例，在得到结构面上一点坐标及其产状的前提下，利用数学技巧算出结构面在三维坐标中的方程；或通过结构面上不在同一直线上的三点坐标得到结构面在三维坐标中的方程。通过结构面方程研究它们的交切关系。

1 结构面发育特征

结构面是岩体内开裂的和易开裂的地质界面，包括物质分异面和不连续面，如层理、片理、沉积间断面、断层、节理、劈理等。在地质体上，结构面是一定物质组成的，如断层由上下两个面与充填于其间断层岩和水组成，节理和裂隙也是由两个面和面间的水和气组成。

1.1 发育特征

结构面成因不同，加之经历过不同时期构造运动改造，造成岩体结构特征千差万别。……