WipJoint-Leitfaden

Erste Schritte mit WipJoint

WipJoint ist ein Werkzeug zur Strukturcharakterisierung innerhalb von WipFrag zur Messung sichtbarer Diskontinuitätsspuren auf freiliegenden Gesteinsoberflächen.

Aus einem maßstabsgetreuen Bild einer Felswand kann WipJoint Informationen liefern über:

• offensichtliche Gelenkausrichtung;
• scheinbarer Fugenabstand;
• Beharrlichkeit;
• Geschätzte Gesteinsqualitätsbezeichnung (RQD); und
• scheinbare Blockgröße vor Ort.

WipJoint kann auf freiliegenden Felsoberflächen wie Steilwänden, Steinbruchwänden, unterirdischen Abbauwänden, Abbaustrecken, geschnittenen Felsoberflächen und Felsaufschlüssen eingesetzt werden.

Der grundlegende Arbeitsablauf ist:  Erfassen → Analysieren → WipJoint öffnen → Interpretieren

Was WipJoint misst

Ein Foto dokumentiert die sichtbaren Diskontinuitätsspuren an den Stellen, an denen Klüfte, Verwerfungen, Brüche und andere Strukturen die freiliegende Gesteinsoberfläche durchdringen.

WipJoint misst diese sichtbaren Spuren und nutzt sie, um die scheinbare Struktur der Gesteinsmasse zu charakterisieren.

Diese Unterscheidung ist wichtig. Ein zweidimensionales Bild misst NICHT direkt die vollständige dreidimensionale Orientierung oder Ausdehnung einer Diskontinuitätsebene.

WICHTIG

WipJoint misst die auf der fotografierten Gesteinsoberfläche sichtbaren Diskontinuitäten. Die Ergebnisse zu Orientierung, Abstand, Nachleuchtdauer, RQD und Blockgröße sollten im Kontext der jeweiligen Belichtung und Blickrichtung interpretiert werden.

Scheinbare versus tatsächliche Orientierung

WipJoint berichtet scheinbare Orientierung aus den sichtbaren Diskontinuitätsspuren im Bild.

Das auf einer fotografierten Oberfläche beobachtete scheinbare Einfallen kann geringer sein als das tatsächliche Einfallen der Trennebene. Es entspricht dem tatsächlichen Einfallen nur dann, wenn die Beobachtungsrichtung exakt mit der Ebene übereinstimmt.

Aus diesem Grund sollten die Ergebnisse von WipJoint NICHT als Ersatz für eine vollständige dreidimensionale Strukturvermessung angesehen werden, bei der die tatsächliche Streichrichtung, das Einfallen und die Einfallsrichtung erforderlich sind.

1. Wähle und nimm die Felswand auf.

Gute WipJoint-Ergebnisse beginnen mit einem Felswandbild, das repräsentativ, maßstabsgetreu, gut belichtet und aus einem geeigneten Blickwinkel aufgenommen.

Wählen Sie ein repräsentatives Gebiet

Wählen Sie eine Gesteinsoberfläche, die die geologischen Bedingungen repräsentiert, die Sie charakterisieren möchten.

Vermeiden Sie es, einen Bereich nur deshalb auszuwählen, weil seine Fugen besonders auffällig oder leicht zu fotografieren sind.

Für ein großes oder variables Gesicht:

• mehrere repräsentative Gebiete erfassen;
• Bereiche mit sichtbar unterschiedlichen baulichen Gegebenheiten einbeziehen;
• Analysen von verschiedenen Standorten klar kennzeichnen; und
• Verwenden Sie eine einheitliche Erfassungsmethode, wenn Ergebnisse verglichen werden sollen.

Eine einzelne Felswand zeigt nur die an dieser Oberfläche freiliegenden Gesteinsbrüche. Verwenden Sie nach Möglichkeit mehrere repräsentative Bereiche oder Aufschlüsse, wenn die geologischen Gegebenheiten variieren.

Richten Sie sich der Felsoberfläche so direkt wie möglich aus.

Wählen Sie einen vernünftigen Standpunkt. orthogonal zur freiliegenden Oberfläche. Mit anderen Worten: Richten Sie die Kamera direkt auf die Felsoberfläche.

Eine direkte Ansicht reduziert perspektivische Verzerrungen und ermöglicht eine bessere Darstellung der sichtbaren Diskontinuitätsspuren.

Stark schräg aufgenommene Fotos können die scheinbare Orientierung, den Abstand und die Spurlänge verzerren.

Wählen Sie den richtigen Betrachtungsabstand

Erfassen Sie genügend Gesteinsoberfläche, um das Gebiet darzustellen, und bleiben Sie gleichzeitig nah genug dran, um die relevanten Diskontinuitäten klar zu erkennen.

Wenn man sich zu weit entfernt, können kleinere Fugen im Bild verschwinden. Wenn man sich zu nah nähert, enthält das Bild möglicherweise nicht mehr genügend Felswand, um das größere Strukturmuster darzustellen.

Bei großflächigen Aufnahmen sollten Sie mehrere systematische Schnitte anfertigen, anstatt zu erwarten, dass ein einzelnes, weit entferntes Foto alle Dimensionen der Verfugung zeigt.

Das Bild bleibt scharf.

Die Diskontinuitätsspuren sollten im gesamten Bild deutlich sichtbar bleiben.

Vermeiden:

• Bewegungsunschärfe;
• schlechte Konzentrationsfähigkeit;
• tiefe Schatten;
• starke Blendung;
• überbelichtete Bereiche;
• Vegetation bedeckt das Gesicht;
• loses Material, das die Oberfläche verdeckt; und
• Ausrüstung oder andere Gegenstände, die wichtige Bauwerke blockieren.

Verwenden Sie geeignete Beleuchtung.

Verwenden Sie eine Beleuchtung, die die Gesteinsstruktur und die Spuren von Unregelmäßigkeiten sichtbar lässt.

Direkte Spiegelung auf nassen oder reflektierenden Oberflächen kann Fugen verdecken. Tiefe Schatten können das gegenteilige Problem verursachen, indem sie Teile der Oberfläche verdecken oder als falsche Linien erscheinen.

Unter Tage sollte, wo immer möglich, eine breite, gleichmäßige Ausleuchtung verwendet werden. Mehrere versetzte Lichtquellen sind im Allgemeinen einer einzelnen, harten Lichtquelle direkt neben der Kamera vorzuziehen.

Bild skalieren

WipJoint benötigt eine korrekt skalierte Analyse für Dimensionsmessungen wie scheinbare Abstände und Blockgröße.

Verwenden Sie die WipFrag-Skalierungsmethode, die der Art der Bildaufnahme entspricht.

Detaillierte Empfehlungen zur Bildaufnahme, Skalierung, Beleuchtung unter Tage und Feldfotografie finden Sie in der WipFrag Bildaufnahme- und Sampling-Leitfaden.

2. Erstellen Sie die Analyse in WipFrag.

Schritt 1 – Öffnen oder erfassen Sie das Bild

Erstellen Sie eine neue WipFrag-Analyse unter Verwendung des Bildes der freigelegten Gesteinsoberfläche.

Wählen Sie ein Bild, auf dem die relevanten Diskontinuitäten deutlich sichtbar sind.

Schritt 2 – Maßstab einstellen

Wenden Sie den passenden Maßstab auf das Bild an.

Die korrekte Skalierung ist wichtig, da WipJoint Dimensionsinformationen verwendet, um Ergebnisse wie den scheinbaren Fugenabstand und die scheinbare Blockgröße vor Ort zu berechnen.

3. Überprüfen Sie das Diskontinuitätsnetzwerk

Vor der Generierung der WipJoint-Ergebnisse vergleichen Sie das analysierte Diskontinuitätsnetzwerk mit dem ursprünglichen Felswandbild.

Die Analyse sollte die signifikanten sichtbaren Spuren darstellen, die die Struktur des freiliegenden Gesteins definieren.

Suchen:

• Hauptgelenksätze;
• lange oder anhaltende Diskontinuitäten;
• eng beieinanderliegende Verbindungen;
• wichtige sichtbare Gelenke, die möglicherweise NICHT dargestellt sind;
• Schatten oder Oberflächenmerkmale, die möglicherweise fälschlicherweise für Diskontinuitäten gehalten wurden; und
• Bereiche, in denen Verwitterung, Ablagerungen oder eine schlechte Bildqualität die Interpretation der Struktur erschweren.

Ziel ist es NICHT, jedes noch so kleine Oberflächenmerkmal nachzubilden. Das analysierte Netzwerk sollte das sichtbare Strukturmuster des Gesteins angemessen beschreiben.

ERINNERN

WipJoint kann nur das beschreiben, was sichtbar ist. Verdeckte, versteckte, schlecht aufgelöste oder nicht belichtete Unregelmäßigkeiten können anhand des Fotos nicht gemessen werden.

Betrachten wir die Exposition selbst

Eine Diskontinuität, die auf einer Seite deutlich sichtbar ist, kann auf einer anderen Seite schlecht dargestellt sein, einfach aufgrund des Verhältnisses zwischen der Diskontinuitätsebene und der freiliegenden Oberfläche.

Bei wichtigen Strukturanalysen sollten, soweit praktikabel, die Ergebnisse mehrerer repräsentativer Expositionen berücksichtigt werden.

4. WipJoint-Ergebnisse generieren

Sobald die Analyse abgeschlossen ist und Sie das Diskontinuitätsnetzwerk überprüft haben, erstellen Sie das Diagramm.

Rechtsklick oder Tippen und Halten das Diagramm und auswählen WipJoint Aus den verfügbaren Diagrammoptionen wechselt WipFrag von der Standard-WipFrag-Ergebnisansicht zur WipJoint-Ergebnisansicht.

5. Die WipJoint-Ergebnisse verstehen

WipJoint kombiniert mehrere Messungen, um die sichtbare Struktur der analysierten Gesteinsoberfläche zu beschreiben. Diese Ergebnisse sollten gemeinsam betrachtet werden, anstatt einzelne Werte isoliert zu interpretieren.

Scheinbare Orientierung

Das Scheinbare Orientierungsrosette zeigt die Richtungsverteilung der sichtbaren Diskontinuitätsspuren. WipJoint gruppiert die Spurenrichtungen in 18 Richtungsklassen in 10°-Schritten.

Der in jeder Richtung angegebene Wert basiert auf der gesamten gemessenen Länge der Diskontinuitätsspuren innerhalb dieser Richtungsklasse.

WICHTIG

Die Rosette beschreibt die scheinbare Ausrichtung der Spuren auf der fotografierten Oberfläche. Es handelt sich NICHT um eine vollständige dreidimensionale Messung der darunterliegenden Diskontinuitätsflächen und es sollte NICHT als gleichwertig mit einem geologischen Stereonetz interpretiert werden, das echte Streich- und Fallwinkelmessungen enthält.

Scheinbarer Abstand

Das Scheinbarer Abstand Rosette fasst die Abstände sichtbarer Unregelmäßigkeiten in Abhängigkeit von der Richtung zusammen. WipJoint gibt den mittleren scheinbaren Abstand über die gesamte Fläche an. gleiche 18 Richtungsklassen in 10°-Schritten wird von der Orientierungsrosette verwendet.

Wie man es benutzt

Nutzen Sie den scheinbaren Abstand, um:

• Vergleich von eng und weit auseinanderliegenden Gelenkgruppen;
• Veränderungen der Gelenkfrequenz im Gesicht erkennen;
• vergleichen Sie die baulichen Gegebenheiten der Gebiete; und
• Kontext für die scheinbare Blockgröße und die Gesteinsmassenstruktur liefern.

Interpretieren Sie den Abstand zusammen mit der Orientierung, der Persistenz und dem Originalbild.

Beharrlichkeit

Die Persistenz beschreibt, wie weit eine Bruchspur auf der freiliegenden Gesteinsoberfläche sichtbar bleibt. Eine lange, durchgehende Spur weist auf eine größere sichtbare Persistenz hin als eine kurze oder unterbrochene Spur.

Warum Beharrlichkeit wichtig ist

Zwei Gesteinsmassen können zwar einen ähnlichen Kluftabstand, aber sehr unterschiedliche Blockstrukturen aufweisen, wenn sich die Diskontinuitäten in ihrer Dauer erheblich unterscheiden.

Längere Diskontinuitäten können die Gesteinsmasse vollständiger durchtrennen, während kürzere Spuren an der freiliegenden Oberfläche enden oder unterbrochen werden können.

WICHTIG

WipJoint misst die sichtbare Spur. Eine Diskontinuität, die den Bildrand erreicht oder von Material bedeckt wird, ist geologisch nicht zwangsläufig beendet. Ihre tatsächliche Ausdehnung kann über den fotografierten Bereich hinaus oder in das Gestein hineinreichen. Daher sollte die Persistenz als die sichtbare oder scheinbare Ausdehnung der Diskontinuität interpretiert werden.

Gesteinsqualitätsbezeichnung – RQD

WipJoint bietet eine Geschätzte Gesteinsqualitätsbezeichnung (RQD) basierend auf der im analysierten Bild beobachteten Verbindung.

RQD wurde ursprünglich als Bohrkernmessung zur Bestimmung der Gesteinsqualität entwickelt. WipJoint liefert eine bildbasierte Schätzung, die es ermöglicht, die Kluftbedingungen anhand geeigneter, freiliegender Gesteinsoberflächen zu beurteilen.

Wie man es benutzt

RQD kann eine zusätzliche numerische Referenz liefern, wenn:

• Vergleich verschiedener Bereiche mit freiliegendem Gestein;
• Dokumentation von Veränderungen der baulichen Gegebenheiten;
• Bewertung repräsentativer Abschnitte eines Geländes oder einer Entwicklung; oder
• Verfolgung der Gesteinsbeschaffenheit im Laufe der Zeit.

Das WipJoint RQD-Ergebnis sollte zusammen mit dem Originalbild und den anderen Strukturmessungen interpretiert werden.

WICHTIG

WipJoint liefert eine aus Bildern abgeleitete RQD-Schätzung auf Basis des ASTM-Standards. Es sollte NICHT als direkte RQD-Messung an Bohrkernen verstanden werden.

Scheinbare Blockgröße vor Ort

WipJoint schätzt die scheinbare Blockgröße vor Ort aus dem sichtbaren Diskontinuitätsnetzwerk.

Dies ermöglicht eine Einschätzung der Blockstruktur des freigelegten Gesteins, bevor Sprengungen oder andere Aushubverfahren das Material weiter aufbrechen.

WipJoint stellt das Ergebnis als logarithmische Blockgrößenverteilung dar, die konzeptionell dem in WipFrag verwendeten Partikelgrößenhistogramm ähnelt.

Die angegebene Blockgröße wird anhand des Nenndurchmessers einer Kugel mit äquivalentem Volumen ausgedrückt.

Warum die Blockgröße wichtig ist

Die natürliche Struktur des Gesteinskörpers kann einen wesentlichen Einfluss auf die durch Sprengungen hervorgerufene Fragmentierung haben. Die Kenntnis der vor der Sprengung erkennbaren Blockstruktur liefert einen hilfreichen Kontext für die Beurteilung der resultierenden Fragmentierung nach der Sprengung.

WICHTIG

Die einzelnen Blöcke innerhalb der Gesteinsmasse sind dreidimensional. Ein Bild erfasst nur die auf der fotografierten Oberfläche sichtbaren Unregelmäßigkeiten. Andere Unregelmäßigkeiten, verdeckte Ebenen und Unterschiede in der Persistenz können die tatsächliche dreidimensionale Geometrie des Blocks beeinflussen. Aus diesem Grund sollte das Wort beibehalten werden. ersichtlich bei Bezugnahme auf WipJoint-Blockgrößenschätzungen.

Anwendung von WipJoint in der Praxis

Strukturelle Charakterisierung vor der Sprengung

Erstellen Sie vor der Sprengung repräsentative Bilder des freigelegten Gesteins, um die vor der Sprengung vorhandenen baulichen Gegebenheiten zu dokumentieren. Verwenden Sie WipJoint zur Dokumentation:

• offensichtliche Gelenkausrichtung;
• scheinbarer Fugenabstand;
• Beharrlichkeit;
• geschätzter RQD; und
• scheinbare Blockgröße vor Ort.

Vergleich der geologischen Bedingungen

Nutzen Sie WipJoint, um repräsentative Bereiche in einem Abbaufeld, Steinbruch, Bergwerk, Tunnel oder einer anderen Ausgrabungsstätte zu vergleichen. Veränderungen dieser Messwerte helfen, Veränderungen der Gesteinsstruktur von Veränderungen durch Sprengungen oder Betriebsbedingungen zu unterscheiden. Eine einheitliche Erfassungsmethode erleichtert die Identifizierung von Veränderungen in folgenden Bereichen:

• scheinbare Ausrichtung;
• Abstand;
• Beharrlichkeit;
• geschätzter RQD; und
• Scheinbare Blockgröße.

Vergleich der Struktur vor der Explosion mit der Fragmentierung nach der Explosion

WipJoint und WipFrag können gemeinsam verwendet werden, um den Zusammenhang zwischen der ursprünglichen Gesteinsstruktur und der resultierenden Fragmentierung zu untersuchen. Vor der Sprengung charakterisiert WipJoint das sichtbare Diskontinuitätsnetzwerk und die erkennbare Blockstruktur im Gestein. Nach der Sprengung misst WipFrag die resultierende Korngrößenverteilung. Siehe dazu die Leitfaden zur Ergebnisinterpretation Hinweise zur Interpretation der PSD-Werte nach der Explosion und anderer Standard-WipFrag-Analyseergebnisse.

Der Vergleich beider Parameter liefert zusätzlichen Kontext für die Bewertung der Sprengwirkung. Eine Veränderung der Fragmentierung nach der Sprengung resultiert NICHT zwangsläufig ausschließlich aus einer Änderung des Sprengkonzepts. Auch Veränderungen der darunterliegenden Gesteinsstruktur können eine Rolle spielen.

Vergleichen Sie die scheinbare Blockgröße vor und nach dem Sprengen.

Gegebenenfalls kann die geschätzte mittlere Blockgröße vor der Sprengung mit der mittleren Fragmentgröße nach der Sprengung verglichen werden. Dieses Verhältnis kann genutzt werden, um das Ausmaß der Größenreduzierung zwischen dem ursprünglichen Gesteinsgefüge und dem gesprengten Material zu beschreiben.

Berücksichtigen Sie bei diesem Vergleich die Grenzen der scheinbaren Schätzung der Blockgröße vor Ort.

Unterstützung der Sprengplanung

Die Klüftung kann beeinflussen, wie ein Gesteinsmassiv auf Sprengenergie reagiert. Informationen über scheinbare Orientierung, Abstand, Persistenz, RQD und Blockstruktur liefern geologische Zusammenhänge für die Planung und Überprüfung von Sprengverfahren.

WipJoint sollte als Quelle für Strukturinformationen und nicht als Ersatz für Sprengberechnungsverfahren oder ingenieurtechnisches Urteilsvermögen verwendet werden.

Dokumentieren Sie die sich ändernden Bodenverhältnisse

WipJoint kann außerdem ein dauerhaftes Bild und einen Datensatz der freiliegenden Gesteinsverhältnisse erstellen. Wiederholte Analysen können hilfreich sein, um veränderliche Bedingungen zu dokumentieren:

• entlang einer unterirdischen Anlage;
• über aufeinanderfolgende Steinbruchwände hinweg;
• entlang einer hohen Mauer;
• durch verschiedene geologische Einheiten; oder
• während die Ausgrabung voranschreitet.

Konsistente Erfassungsmethoden sind besonders wichtig, wenn Ergebnisse im Zeitverlauf verglichen werden sollen.

Unterstützung geotechnischer Beurteilung

Die Geometrie sichtbarer Diskontinuitäten ist in vielen geotechnischen Anwendungen wichtig, und WipJoint kann nützliche Messungen der freigelegten Struktur liefern. Das Verhalten des Gebirges kann jedoch auch von Eigenschaften abhängen, die WipJoint nicht vollständig erfasst, darunter:

• Rauheit bei Diskontinuitäten;
• Öffnung;
• Auffüllung;
• Verwitterung;
• Festigkeit des intakten Gesteins;
• Grundwasserverhältnisse; und
• Unregelmäßigkeiten, die auf der fotografierten Oberfläche nicht sichtbar sind.

Die Ergebnisse von WipJoint sollten daher eine vollständige geotechnische Beurteilung unterstützen, anstatt sie zu ersetzen, sofern eine solche erforderlich ist.

WEITERE INFORMATIONEN

Detaillierte Informationen zur Steuerung der WipFrag-Software finden Sie in der neuesten Dokumentation. WipFrag Benutzerhandbuch. Informationen zu Feldaufnahmen, Skalierung, Untergrundbeleuchtung und Probenahmeempfehlungen finden Sie in der WipFrag Bildaufnahme- und Sampling-Leitfaden. Wenn WipJoint-Ergebnisse für ingenieurtechnische oder geotechnische Entscheidungen herangezogen werden, sollten sie zusammen mit geeigneten geologischen Beobachtungen, Standortinformationen und qualifiziertem Fachwissen interpretiert werden.

WipJoint-Kurzübersicht