基于不连续性的数值方法因其能够明确表示离散岩块的形成、分离和相互作用而受到重视，而这些现象在连续介质模型中通常被简化或忽略。
5其中，不连续变形分析（DDA）最初由Shi提出，
6已成为模拟在重力、边界约束和外部力作用下的块体运动、接触和分离的基本工具。
7随着三维（3D）DDA的发展，
8使用完全三维几何形状的岩块动力学建模成为可能，提高了落石模拟的真实性和准确性。3D DDA方法能够详细表征落石的运动学特性、能量转换以及块体与边界的相互作用，为理解坡面不稳定机制和破坏传播提供了深入见解。
9这些能力使得3D DDA成为研究复杂岩体不稳定过程和提高岩工程中危险评估和减灾措施可靠性的强大且不可或缺的工具。
10尽管3D DDA在方法论上取得了显著进展，但其实际应用于岩体不稳定性分析仍面临若干挑战。11最重要的难点在于精确表征不连续性的几何形状——包括方向、间距、持续性和局部形态——以及将其可靠地转换为用于数值计算的离散块体和接触元素。在许多研究中，不连续性被理想化为从稀疏的现场测量或简化的地质解释中手动定义的平面表面，忽略了岩体的固有异质性和空间变异性。12, 13这种简化可能导致实际结构配置与数值模型之间存在较大偏差，降低块体建模的准确性和运动学模拟的可靠性。14此外，即使拥有全面的不连续性数据集，基于3D DDA的块体建模也常常依赖启发式或半手动程序，导致自动化程度低、可重复性差和结构保真度低。15由于不连续性几何形状从根本上决定了块体大小、释放条件、运动轨迹和撞击行为，因此准确识别和重建结构平面仍然是岩坡不稳定性数值建模的关键瓶颈。16
对危险岩体和潜在落石的初步调查对于识别不稳定机制和评估地质灾害至关重要。传统的工程地质调查技术——包括传统的现场测绘、
17, 18, 19摄影测量、
20, 21, 22钻孔相机成像、
23, 24, 25以及3D激光扫描
26, 27, 28——已经改善了坡面结构的表征。然而，传统的基于现场的方法通常劳动强度高、受天气影响大且空间受限，使得在崎岖地形中连续且具有代表性的不连续性数据采集变得困难。
29尽管数字摄影测量技术取得了显著进步，但它仍受二维（2D）图像几何形状和操作者依赖性的限制。
30同样，钻孔相机技术需要大量的人工处理，并且容易产生累积解释误差，效率低且精度不高。
31在这些方法中，3D激光扫描——常被视为“真实场景复制”技术——已成为快速获取复杂岩坡密集高精度空间数据的强大工具。32它能够捕捉详细的几何和地形信息，大大扩展了其在工程地质学中的应用范围。例如，Francesco等人33在不列颠哥伦比亚省的弗雷泽河沿岸进行了多季节光检测和测距（LiDAR）调查，成功关联了落石频率和规模以进行危险评估。同样，Zhang等人34使用激光扫描数据生成了甘洛滑坡区域的高分辨率数字表面模型，作为落石轨迹模拟的几何基础。这些应用表明，基于激光扫描的数据集提供了定量分析岩体不稳定性所需的关键结构和几何参数。然而，尽管激光扫描在不连续性映射和结构解释中得到了广泛应用，35, 36, 37将高分辨率LiDAR获取的结构信息整合到基于不连续性的数值模拟（如3D DDA）中仍然有限。填补这一空白对于提高模型几何的真实性、准确表示受不连续性控制的块体运动学以及增强模型对岩坡稳定性和落石危险分析的预测能力至关重要。
在岩坡工程中，高分辨率测量技术——特别是3D激光扫描——彻底改变了岩体结构和几何形状的表征方式。这些技术生成了密集的点云数据集，能够以厘米到分米的精度捕捉坡面形态、断裂网络和岩体暴露情况。33, 38基于3D激光扫描的点云越来越多地用于支持使用二维有限元、离散元、DDA等方法对岩坡进行数值建模。13, 39, 40然而，专注于将3D激光扫描提取的不连续性几何直接自动整合到完全三维DDA模拟中的研究仍然有限。大多数先前的研究仅关注结构特征的定性解释或简化几何抽象，而没有建立连接点云数据采集、不连续性提取和基于块体的数值分析的无缝定量工作流程。因此，高保真几何测量与三维DDA数值建模之间的完整整合尚未实现，限制了坡面稳定性评估中真实岩体结构的再现。
本研究开发了一种综合方法，结合了3D激光扫描、基于PolyWorks的不连续性提取和三维DDA，用于危险岩体不稳定性和运动的定量分析。该方法能够自动识别不连续性方向，并将结构数据直接整合到三维DDA模型中，有效弥合了几何表征与力学模拟之间的差距。该方法应用于中国西藏东久曲坡，使用高精度3D激光扫描进行坡面重建，并利用PolyWorks提取关键结构平面信息。现场调查和地质解释与三维DDA模拟相结合，再现了不稳定岩体的破坏和运动特征。所提出的工作流程提高了不连续性建模的效率，提高了三维DDA模拟的准确性，并为复杂山区中的快速三维稳定性评估和落石预防与控制设计提供了坚实的基础。
