语义搜索 | 使用Fracman进行岩石楔分析
1 引言
本文发展了一种新的基于深度学习的语义搜索方法，并与我们一直使用的C(n,3)方法作了比较，最后基于二者的综合结果，生成一篇综述性的文章。查询主题为《使用Fracman进行岩石楔分析(Rock wedge analysis in FracMan)》。
2 USE语义查询
通用句子编码器USE(Universal Sentence Encoder)是一个基于Transformer的NLP模型，广泛用于嵌入句子或单词【使用通用句子编码器USE(Universal Sentence Encoder)进行语义查询】，不过本文没有采用先前的代码(geotech-tensorflow-use.py)，而使用了全新的编程方法，USE模型代号为universal-sentence-encoder/4，基于此发展了代码semantic_search.py，查询与“Rock wedge analysis in FracMan”最为相似的数据集，排名前10位的数据名称为：[1] (2021) Limit equilibrium analysis on the stability of rock wedges with linear and nonlinear strength criteria [2] tetrahedral wedge [ (2016) Distinguishing between single and double plane sliding of tetrahedral wedges using the circle method)] [4] Advanced discretization of rock slope using block theory within the framework of discontinuous deformation analysis[5] Modelling progressive failure in fractured rock masses using a 3D discrete element method [6] rock wedge stability-20230404-1257[7] Probabilistic bench scale slope designs based upon realistic discrete fracture network models[8] Application of Graph Theory for Robust and Efficient Rock Bridge Analysis[10] Probabilistic Slope and Tunnel Block Stability
c(,3)语义查询是过去发展的一种查询方法，使用3个关键字“Rock wedge FracMan”得到的结果如下：(2010) MULTI-SCALE CHARACTERIZATION OF ROCK MASS(2014) Discrete Fracture Network approach to characterise rock mass fragmentation and implications for geomechanical upscaling(2015) Ore-Skin Design to Control Sloughage in Underground Open Stope Mining(2016) Discrete fracture network modelling for hard rock slopes(2017) FracMan Kinematic Stability Assessment of Tunnels in Forsmark Layout D2(2018) Influence Of Data Characterization Process On The Kinematic Stability Analysis Of Engineered Rock Slopes(2020) Discrete fracture network based approaches to assessing inter-ramp design(2021) Application Of Discrete Fracture Networks (DFN) To The Design Of Open Pit Benches In Rock Slopes(2021) Improving bench design through discrete fracture network analysis(2022) A probabilistic-based approach to rock slope stability analysis in open-pit mine using numerical modelling(2022) Application of Discrete Fracture Networks (DFN's) to the design of benches in an open pit mine in South Africa(2022) The Evolution of Geotech 25 Years of InnovationFracMan_DFNSlopeStabilityFrancioni-etal-mauscript_eng_geo_2014Measurements of and Correlations between Block Sizerock wedge mine-20230404-1901rock wedge stability-20230404-1257标题：基于线性和非线性强度准则的岩石楔稳定性极限平衡分析摘要：本文详细讨论了基于线性和非线性强度准则的岩石楔稳定性极限平衡分析。文章首先介绍了岩石楔稳定性的重要性，然后通过多种方法分析了岩石楔稳定性，包括离散元方法、图论和概率方法。文章最后讨论了凸包和节理连通性分析在岩石楔稳定性分析中的应用。岩石楔稳定性分析在地质工程、边坡设计和地下开挖等领域具有重要意义。多尺度岩体结构特征和离散断裂网络（DFN）模型在岩石楔稳定性分析中发挥着重要作用。本文综合了多篇相关研究，旨在深入探讨岩石楔稳定性分析的方法和应用。离散元方法（DEM）是一种用于模拟岩体分裂和破碎过程的数值方法。通过使用DEM，研究人员可以模拟岩石体在不同载荷条件下的力学行为，从而分析岩石楔的稳定性。图论在岩石楔稳定性分析中的应用主要包括岩桥分析。通过将岩石楔视为一系列节点和连接这些节点的边，我们可以构建一个图来表示岩石楔。然后使用图论算法，如最短路径算法和最大流算法来分析岩石楔的稳定性。概率方法是一种基于统计学原理的岩石楔稳定性分析方法。通过概率方法，我们可以估计岩石楔在不同条件下的稳定性，并据此制定合理的边坡和隧道设计方案。凸包是一种几何方法，用于确定离散点集的最小凸包围。在岩石楔稳定性分析中，凸包可以用于识别岩石楔的形状和规模，从而为分析提供有用的信息。节理连通性分析是一种用于评估岩石体中节理系统连通性的方法。通过分析节理的长度、宽度和分布，我们可以评估岩石楔的稳定性。本文综述了基于线性和非线性强度准则的岩石楔稳定性极限平衡分析方法。文章首先介绍了岩石楔稳定性的重要性，然后通过多种方法分析了岩石楔稳定性，包括离散元方法、图论和概率方法。文章最后讨论了凸包和节理连通性分析在岩石楔稳定性分析中的应用。这些方法在边坡、隧道和岩石地基工程中具有广泛的应用前景。地下开采或边坡工程中,岩石块体及楔形体的稳定性分析至关重要。对岩石材料而言,力学特性复杂,除刚度和强度之外,还与节理网,块体大小等因素密切相关。有限平衡法是研究岩石材料稳定性的常用方法之一,但其线性力学假定局限性较大。非线性岩石力学可以更好地描述岩石的复杂特性。
本文考虑线性和非线性强度标准下,四面体楔形体的稳定分析。首先,文中总结了有限平衡法的基本理论和公式。然后,对线性和非线性(如Hoek-Brown准则)力学模型下的四面体楔形体进行稳定分析,得到相应的稳定条件。通过对比可以发现,非线性模型可以更好地反映岩石的实际破坏机理,得到更为宽松的稳定条件。随后,文中详细介绍了离散裂隙网络(DFN)理论在岩土工程中的应用,特别是在边坡、隧道和岩石基础工程。DFN可以很好地描述岩体内的裂隙系统,用于研究岩体破碎和演化过程,也可用于岩体块体和楔形体稳定性评估。文中总结了FracMan等相关软件的DFN模块以及主要功能。最后,文中对测量和计算块体尺寸之间的相关性进行了探讨。块体尺寸是评估边坡稳定性的重要参数,但实际测量比较困难。通过相应的数值方法可以推算出理论块体尺寸,这为实际工程提供了参考。综上所述，本文从理论和应用两个方面,对岩石工程中块体和楔形体稳定性评估进行了较为全面和深入的探讨。线性和非线性模型的对比为岩石工程设计提供了重要参考。DFN方法的应用拓展了稳定性分析的手段,也为理论模型的验证和完善提供了依据。
