资源描述：
《岩体结构面粗糙度系数JRC的定向统计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第卷工程地质学报年岩体结构面粗糙度系数的定向统计研究‘杜时贵浙江工业大学杭州斗摘要本文回顾了岩体结构面粗糙度系数的研究成果,分析了各种研究方。,法的应用范围在野外实际结构面形态的详细调查和深入研究的基础上发展了直边法,并提出按岩性定向统计研究结构面粗糙度系数的科学思想。关键词结构面粗糙度系数结构面表面形态岩性定向统计研究及其工程意义在年提出的结构面抗剪强度普遍化模型中首次考虑了起伏角对粗糙起,伏结构面抗剪强度的影响川得出以下关系式己氏一界式中为结构面峰值抗剪强度。。为作用于结构面的法向应力为结构面内聚力件为结构面残余摩擦角为结构面起伏角。研究,了人工拉断的粗糙波
2、状起伏结构面的力学行为由多条人工,拉断结构面直剪试验资料的统计回归分析得到口,一,和。‘,廿‘、︹产、了、消去、式中的。,则有“,·。。。,二。〔〕式即一模型的最初形式。米国家自然科学基金资助项目期杜时贵岩体结构面粗糙度系数的定向统计研究年,研究了具有不同表面形态结构面的抗剪行为粗糙波状起伏结构面公式光滑波状起伏结构面,·’一,,〕一瓮光滑准平直结构面,·‘一仁‘,〕一瓮、,,对比式和发现对具有相同壁岩成分的结构面影响其抗剪强度的是系数、和。通过研究认为,系数、和与结构面表面粗糙起伏形态有关,可用结构面粗糙度系数来表征。结构面粗糙度系数定义为。一‘。一乳。,,,
3、。在大量试验研究的基础上经验地认为的变化范围为。一〕、、,。,。甲若用取代式和中的系数和用取代用取代。。则得一模型的普遍形式。。·。,界,,。。。式中为结构面壁岩强度对新鲜未风化结构面一,。,、。。大量工程实践证明一模型具有很强的预测能力’,〕式中和件都是容易确定的参数,最困难的就是结构面粗糙度系数的确定。紊对比式和式可知一·,,,因此是影响结构面起伏角或峰值剪胀角的决定性因素的研究是一模型估算结构面抗剪强度的关键。的研究现状,国,、目前内外有三种手段获取结构面粗糙度系数即试验法经验估测法和定量计算法。试验法提出用直剪试验确定的方法,其具体步骤如下杜时贵,小浪底
4、,,风雨沟西侧边坡稳定性研究硕士研究生论文工程地质学报第卷确定新鲜未风化结构面壁岩的单轴抗压强度。。将。。,求代入公式出的上界‘了、、尹了、,‘任口二月尹、,假定为风化结构面的壁岩强度结构面壁岩最低强度’’牛’’’、’’’“一州切”矽廿一曰碑曰”一一一一一州一将代入公式,求出的下界。’“导’、‘一’“、一、切一‘”’夕一”一取上界和下界的算术平均值作为结构面的粗糙度系数。和又提出用倾斜试验估算的方法一件,。式中为倾斜角,,。“‘为有效正应力由上半个岩块自重产生即氏一一岩石容重一上半个岩块的厚度。,,只试验方法虽然准确但它受所取结构面试样的尺寸的限制能求出一定规模
5、结构。,,,,面的另外由于取样的困难不可能进行大量的试验若试样选取不当所求代表性将很差见下述。试验法求取是一模型研究抗剪强度的逆过程,具有理论研究价值而工程实践意义很小。经验估测法,,经验估测法也可以称为定性研究法其思路是根据实验资料建立典型粗糙起伏结构面的作为经验评判标准。年,将粗糙波状起伏、光滑波状起伏和光滑近平直结构面的分别定义为、和,这是最早的经验估测方法。年,和又提出了经典的条结构面标准轮廓曲线图来描述为。一的,。,个粗糙起伏结构面形态级别这个方法已被收为规范加以推广年又给出了根据结构面表面宏观形态和微观特征综合估算的尺寸为和的结构。。。。巨〕面粗糙度
6、系数和的经验值,,。经验估测方法比较直观形象其评定精度取决于使用者的经验主观因素很大因此,很难准确把握。定量计算法,许,年代以来多定量计算方法相继问世有代表性的有以下几种结构面粗糙度参数法。,和用结构面表面轮廓均方根或均方根偏距来估算川,通过对标准轮廓曲线研究推导出如下关系式期杜时贵岩体结构面粗糙度系数的定向统计研究拌级研究领域借,粗糙度参数法从金属表面粗糙度起伏差为用过来其特点是精,对仪器,,度高要求高工作量大且速度慢实际上并不适用于起伏差为级的岩体结构面的计算。直线长度与迹线长度比值法‘。〕包括和的直接测量法和王岐的伸长率法直接测量法的表达式为己‘式中为轮廓
7、曲线的直线长度为轮廓曲线的迹线长度。根据直线长度和迹线长度的比值求出起伏角,再由式即可求得。伸长率法由下式表示,一刁,、二,,,,。式甲代一下肠杯为佣长革一,轮廓曲线的直线长度与迹线长度比值与之间没有必然的对应关系因而这种方法的物理意义是不明确的,加之迹线长度测量本身困难很大、测量过程繁琐而速度慢。可,见这种方法并不是研究的有效方法月月咭乙,叫创尺、幅习卜门度一变化时典型粗桂度剖面卜一一一一州。一一加卜尹一一一一一一一一一叫一一一全一一一一一一一一一一一一一州落一愈牌欲志曲闷知酬﹄︵︶、墓探侧匆叫︵︶任日亡」卜一一一一一一一刊一卜一一一一一一一一一一一闷一护产一
8、一叫一卜、一卜一一一一一
