亮 点
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通过将自动不连续性识别和蒙特卡洛随机方法相结合，可以生成具有与实际不连续性相同的统计特征的复杂裂缝网络系统。
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构建了多尺度 DFN 分层建模技术，在保证节理岩体的真实性和真实性的同时，实现了复杂裂缝地质工程模型的有效泛化。
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为解决大型节理岩质边坡建模计算复杂度高、难度大的问题，提出了一种不连续性自动识别与多尺度分层建模相结合的稳定性分析方法。
图 1.岩质边坡不连续性：（a） 高度节理的岩质边坡，碎裂严重，崩塌频繁;（b） 自然界中高度节理的岩石斜坡段;（c） 高度节理岩石边坡的不连续性示意图。
图 2.TLS 外业工作和数据采集：（a） 使用 Riegl VZ-2000i 进行的外业工作;（b） TLS 设备获取的研究区域的三维点云数据;（c） 重建的岩质边坡三维表面模型。
图 3.自动不连续性识别算法：（a） 岩石边坡的不连续性成群出现;（b） 模糊聚类算法示意图;（c） 每个三角网格的不连续性和法向矢量的方向关系;（d） 基于不连续法向量的模糊 K-means 聚类算法过程
图 4.岩质边坡不连续面自动识别结果：（a） 不连续集 J1;（b） 不连续集 J2;（c） 不连续集 J3;（d） 斜率不连续性集 J4;（e） 四组显性不连续性组合;（f） 基于 4 个不连续集点云识别方向的极地立体投影。
图 5.集合 J1 参数的自动提取和统计结果：（a）–（b） 不连续性识别结果;（c） 间距的识别;（d） 识别迹线长度;（e） 倾角方向、倾角和迹线长度的统计结果。
图 6.节理岩体的 REV：（a） REV 的概念（修改自 Sari，2021 年47);（b） 小比例模型 REV 和宏观模型岩石边坡（不按比例）的相对尺寸示意图;（c） 通过 SRM 数值模型求解 REV;（d） 求解 REV 的数值单轴压缩实验方法和结果;（e） 通过数值三轴压缩实验获得 REV 的力学参数。
图 7.多尺度 DFN 分层建模方法：（a） 基于 REV 和 SRM 的多尺度 DFN 建模方法（修改自 Wang et al.，202029);（b） 基于不连续迹线长度的多尺度 DFN 模型划分;（c）–（e） 基于 REV 概念的 SRM 模型的同质化，用于子尺度 DFN 模型表征;（f） 沿岩质边坡深度方向的多尺度 DFN 分层建模;（g） 多尺度 DFN 的高节理岩坡模型和内部不连续性。
图 8.基于自动不连续性识别技术和多尺度 DFN-DEM 层次建模方法的高节理岩质边坡稳定性分析流程图。
图 9.研究区边坡地形图及断续体识别结果：（a） 双江口水电站位置;（b） 飞水岩边坡地形图;（c） 飞水岩岩边坡地形;（d） 飞水岩岩坡TLS自动识别结果;（e） J2 的识别结果和几何参数的概率统计结果。
图 10.多尺度 DFN 模型划分：（a） 使用三个主要不连续集生成全尺寸 DFN 模型;（b） 高度节理岩质边坡的岩体分类;（c） 根据迹线长度范围将全尺寸 DFN 模型划分为四个子比例 DFN 模型;（d） 在 DFN 内不同空间位置的一系列立方样品的选择四用于数值实验。
图 11.由圆形裂缝块切割引起的真实和虚构裂缝：（a） 真实和虚构裂缝的 DFN 模型;（b） 真实关节（红色）和虚构骨折（绿色）的示意图（修改自 Wang et al.，202029);（c） 根据法向刚度参数绘制 DFN 轮廓的切割产生的真实和虚构断裂。
图 12.由 DFN 定义的 SRM 样品的数值实验结果第 1 季不同加载方向下的模型：（a） UCS、（b） E 和 （c） υ 作为块大小的函数;（d） 8 m SRM 样品在三个加载方向上单轴压缩下的轴向应力-轴向应变和横向应变曲线;（e） 不同加载方向下 8 m SRM 样品的三轴压缩实验模拟结果;（f） 修订版第 1 季及其机械性能。
图 13.由 DFN 定义的 SRM 样品的数值实验结果第 2 季和 DFN第 3 页不同加载方向下的模型：（a） E 作为块大小 （DFN第 2 季);（b） 20 m SRM 样品在单轴压缩下 3 个加载方向的轴应力-轴向应变和横向应变曲线;（c） E 作为区块大小 （DFN第 3 页);（d） 40 m SRM 样品在单轴压缩下 3 个加载方向的轴向应力-轴向应变和横向应变曲线;（e） 不同加载方向下 20 m 和 40 m SRM 样品的三轴压缩实验模拟结果;（f） 修订版第 2 季转速第 3 页及其机械性能。
图 14.飞水岩岩边坡三尺度DFN-DEM模型的构建：（a）考虑不同风化程度的边坡模型大小和分层块体划分;（b） 不同岩层 DFN 的进口标准;（c） 在开挖前使用多尺度 DFN 模型切割后的最终块系统;（d） 挖掘后使用多尺度 DFN 模型切割后的最终块系统。
图 15.飞水岩边坡开挖稳定性分析结果：（a） 开挖区典型局部落块的位移大小等值线和矢量;（b） 典型落块和主要不连续集之间的组合切割关系;（c） 边坡整体和局部破坏模式的运动学分析;（d） 挖掘后现场对当地掉落的石块的观察。
