基于节理表面形貌研究及在非贯通节理岩体强度准则中的应用

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文节理表面形貌研究及在非贯通节理岩体强度准则中的应用(国家自然科学基金项目编号：40472142)培养单位：一级学科：二级学科：研究生：指导教师：土木工程学院地下建筑与工程系土木工程结构工程丁增志夏才初教授二oo七年三月摘要本文在对岩石节理表面形貌的二维参数进行分析的基础上，扩展并推导出了三维参数。提出了一种用于计算岩石节理组合形貌的计算方法一接触算法，该算法可以将单独测量的上下两个节理面的形貌数据按照一定的空间位置关系(不同错动位移、转动等1进行组合，获得保持稳态接触的组合形貌特征，从而得到节理面的组合形貌参

2、数。利用研制的TJXW--3D型岩石三维表面形貌的测量仪，对雅砻江水电站锦屏二期天然岩样的二维、三维表面形貌进行了测量和参数分析，并给出了计算节理上下面错动不同位移时节理组合形貌的算例。基于室内模型试验，对具有不同粗糙度节理的共面闭合非贯通节理的破坏规律和强度特性进行研究。结合非贯通节理直剪试验结果，对Jennings法进行了修正，得到了包含不同粗糙度节理的非贯通节理岩体剪切强度的经验公式。修正后的Jennings法能够较好地解释节理粗糙度和岩桥在非贯通节理岩体剪切过程中的作用，反映具有不同节理粗糙度的非贯通节理的剪切强度。最后，关于进一

3、步工作的方向进行了简要的讨论。关键词：表面形貌，节理形貌参数，组合形貌，非贯通节理AbstractABSTRACTInthisdissertation,theassessmentofsurfaceroughnessisstudiedindetail．Basedontheparametersofthe2Dassessmentofsurfaceroughness，themethodof3Dassessmentisproposed，whichcanexpressthecharacterofthejointfacesmuchmorerationa

4、llyandaccuratelythan2Dassessment．Acontactalgorithmisproposedandrealizedbyprogramming．Thealgorithmcallmaketwojointfaces’datumtouchwitheachotherstably,thenthedatumofcombinedmorphologycanbeobtainedeasily．The3DprofilesoftwomanualjointsacemeasuredusingTJXW--3DRockSurfaceMeasur

5、ementInstrument,andareanalyzedbyusingtheparametersofthe2Dassessmentandtheparametersofthe3Dassessmentatthesametime．Basingonlaboratorydirectsheartest，thefailuremechanismandstrengthbehaviorofbrittlerockmasscontainingcoplanarclosediscontinuousjointsundershearconditionareanaly

6、zed．Amodifiedcriterionoffailurestrengthareproposed，accordingtotheresultsoflaboratorydirectsheartest，andthemodifiedcriterioncanexplainthephenomenonindirectsheartest，andthecalculatedresultsaccordingtothemodifiedcriterionoffailurestrengthagreewellwithexperimentalresults．Inth

7、efinality,theproblemsrequiringfurtherstudiesalediscussed．KeyWords：surfacetopography,parametersofsurfacetopography,combinedmorphology,rockmasscontainingdiscontinuousjointsⅡ⑧申请同济大学工学硕士学位论文节理表面形貌研究及在非贯通节理岩体强度准则中的应用(国家自然科学基金项目编号：40472142)培养单位：一级学科：二级学科：研究生：指导教师：土木工程学院地下建筑与工程系

8、土木工程结构工程丁增志夏才初教授二oo七年三月同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研