3DEC导入Rockmass数据文件

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1 引言

测绘岩体的结构图是硬岩边坡和地下开挖(隧道和地下采矿)的一个关键部分。近年来，在三维测绘和岩体数据提取方面已经发展了大量先进的的技术，这也是我最近几天工作的部分内容【基于点云数据的地质结构分析(Structural geology)；点云数据的滤波处理和重构表面(Point Cloud Data)步骤】，就像大家看到的，后处理点云数据是一件非常耗时和需要持续迭代的工作，岩石工程师更希望得到实时的岩体结构数据，这样就能快速地、甚至在现场进行工程岩体分类和稳定性评价工作。

幸运的是，现在有一家初创公司实现了岩石工程师的这种愿望，它的公司名称叫RockMass Technologies。本文主要描述它的产品导出的数据格式以及在3DEC中的应用。

2 RockMass数据接口

RockMass Technologies是一家加拿大的初创公司，成立于2016年，它是基于皇后大学(Queen‘s University)的学术研究，然后将手持激光雷达工具的研究成果推向市场，主要用来测量岩体的结构数据。他们端到端的解决方案正在为世界上一些大的矿业公司服务，为矿山提供数字地图和LiDAR成果，其产品平台可以使用平板电脑实时收集和处理三维岩体结构数据，然后无缝输出到各种岩石工程和采矿工程软件中，主要包括：

(1) Leapfrog Geo【Leapfrog最近一周更新要点】

(2) Deswik.CAD和Deswik.Mapping【采矿软件Deswik 2023使用方法】

(3) Rocscience Dips【利用赤平极射投影进行岩石边坡的运动学分析(Kinematic Analysis)】

(4) Micromine Beyond【Micromine采矿和地质模拟软件V2022.5】

(5) FLAC3D和3DEC【Itasca几何数据交换文件---Geometry Files】

下面着重讨论Rockmass的数据格式，然后显示如何在3DEC中使用。

3 3DEC导入RockMass数据

FLAC3D和3DEC可以导入Fracman产生的DFN文件【FLAC3D导入Fracman生成的离散断裂网络(DFN)模型】，大概在7.0 V155版本之后，FLAC3D和3DEC能够导入Rockmass的数据文件。对于3DEC，Rockmass文件必须至少包含如下的列：

X，Y，Z，Dip，Dip Direction，Feature #，Window #

如同3DEC内置的DFN生成方法一样，rockmass数据能够产生确定性DFN和随机性DFN。

3.1 确定性DFN

典型的导入命令如下：

fracture import from-file 'rockdata.csv' format rockmass size 5

关键字size必须在命令中定义，这个参数用来决定DFN的尺寸。

默认情况下，对3个Window的断裂取平均值，共有12条断裂。如果不使用平均，在命令含中增加average false关键字，则会产生所有的81条断裂。

program call 'model'block cut dfn name 'leapfrog-2022-12-19-1948'block zone size edge 2block zone size edge 0.5 range pos-y -16 -4 pos-z -5 5block zone gen-new min-edge 0.5 max-edge 2block contact property cohesion 1e20block contact property cohesion 0 range dfn-3dec 'rockdata'

3.2 随机性DFN

(待补充)

model newmodel domain extent -30 30fracture template create 'template1' orientation rockmass 'rockdata.csv' ...size power-law 3 size-limits 5 50fracture generate template 'template1' fracture-count 5000program call 'model.dat'block cut dfn name 'dfn1'model save 'stochastic'