專利名稱：巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)定向統(tǒng)計測量方法，適用于在野外現(xiàn)場巖體結(jié)構(gòu)面表面直接測量粗糙度系數(shù)JRCn值的場合。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明作出之前，目前尚沒有用于野外現(xiàn)場巖體結(jié)構(gòu)面表面粗糙度系數(shù)JRCn測量的方法，適用于室內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)測量方法有直剪試驗方法、傾斜試驗方法、標(biāo)準(zhǔn)輪廓曲線法、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)法等，直剪試驗方法和傾斜試驗方法只能獲得試樣尺寸的JRC值，其實質(zhì)就是由直剪試驗或傾斜試驗的試驗結(jié)果，用JRC-JCS模型反算求JRC值；標(biāo)準(zhǔn)輪廓曲線法，以典型表面起伏形態(tài)結(jié)構(gòu)面的輪廓曲線作為JRC的經(jīng)驗判斷標(biāo)準(zhǔn)，通過實際結(jié)構(gòu)面表面輪廓曲線與標(biāo)準(zhǔn)輪廓曲線的經(jīng)驗對比確定JRC值；標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)法，通過標(biāo)準(zhǔn)輪廓曲線的粗糙度參數(shù)或分維數(shù)D與JRC的回歸分析，建立了粗糙度參數(shù)或分維數(shù)D與結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)的相關(guān)公式，用于巖體粗糙度系數(shù)的估算，包括表面粗糙度參數(shù)法、直線長度與跡線長度比值法、分形分維方法、直邊法和修正直邊法等。這些技術(shù)手續(xù)繁瑣，計算或估測速度慢，成本高，不適用于具各質(zhì)異性、各向異性和非均一性的野外現(xiàn)場巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn的統(tǒng)計測量。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種原理簡單、操作方便、成本低、測速快、適用于野外現(xiàn)場任意形狀的巖體結(jié)構(gòu)面表面粗糙度系數(shù)JRCn統(tǒng)計測量的方法。
本發(fā)明所述的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)定向統(tǒng)計測量方法，包含以下順序步驟(1)在工程巖體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，判斷潛在滑移結(jié)構(gòu)面；(2)確定潛在滑移結(jié)構(gòu)面的潛在滑移破壞方向；(3)在所述的潛在滑移方向均勻布置多個測段；(4)采用輪廓曲線儀繪制每一測段的輪廓曲線；(5)測量每一輪廓曲線的起伏幅度Ryn；(6)由公式JRCn=49.2114e29L0450Lnarctan[8RYnLn]]]>計算粗糙度系數(shù)JRCn值；(7)對JRCn值進(jìn)行統(tǒng)計求得JRCn期望值，即為巖體結(jié)構(gòu)面的粗糙度系數(shù)值。
采用本發(fā)明具有以下優(yōu)點使用操作方便，測量速度快，成本低，便于進(jìn)行統(tǒng)計測量，而且測量結(jié)果已經(jīng)體現(xiàn)了粗糙度系數(shù)的尺寸效應(yīng)影響，同時為定量統(tǒng)計分析具各質(zhì)異性、各向異性、非均一性和尺寸效應(yīng)的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)提供了有效的手段，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。


圖1是為粗糙度系數(shù)測量的測段布置示意2為輪廓曲線儀示意圖具體實施方式
參照附圖1、2，其中圖1中的①、②、③、…代表測段編號。本發(fā)明所述的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)測量方法包含以下順序步驟(1)在工程巖體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，判斷潛在滑移結(jié)構(gòu)面；(2)確定潛在滑移結(jié)構(gòu)面的潛在滑移破壞方向；(3)在所述的潛在滑移方向均勻布置多個測段，如圖1所示；(4)采用如圖2所示的輪廓曲線儀繪制每一測段的輪廓曲線；(5)測量每一輪廓曲線的起伏幅度RYn；(6)由公式JRCn=49.2114e29L0450Lnarctan[8RYnLn]]]>計算粗糙度系數(shù)JRCn值；(7)最后對JRCn值進(jìn)行統(tǒng)計求得JRCn期望值，即為巖體結(jié)構(gòu)面的粗糙度系數(shù)值。
表1中的沿結(jié)構(gòu)面潛在滑移破壞方向(傾向方向)的取樣長度為10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRC10、JRC20、JRC30、JRC40、JRC50、JRC60、JRC70、JRC80、JRC90、JRC100的統(tǒng)計測量值分別為10.35、8.23、6.13、5.20、4.78、4.48、4.58、4.25、4.05、3.78。
表1 粗糙度系數(shù)測量統(tǒng)計結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)測量方法，其特征在于包含以下順序步驟(1)在工程巖體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，判斷潛在滑移結(jié)構(gòu)面；(2)確定潛在滑移結(jié)構(gòu)面的潛在滑移破壞方向；(3)在所述的潛在滑移方向均勻布置多個測段；(4)采用輪廓曲線儀繪制每一測段的輪廓曲線；(5)測量每一輪廓曲線的起伏幅度Ryn；(6)由公式JRCn=49.2114e29L0450Lnarctan[8RYnLn]]]>計算粗糙度系數(shù)JRCn值；(7)對JRCn值進(jìn)行統(tǒng)計求得JRCn期望值，即為巖體結(jié)構(gòu)面的粗糙度系數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)測量方法，包含以下步驟在工程巖體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，判斷潛在滑移結(jié)構(gòu)面；確定潛在滑移結(jié)構(gòu)面的潛在滑移破壞方向；在所述的潛在滑移方向均勻布置多個測段；采用輪廓曲線儀繪制每一測段的輪廓曲線；測量每一輪廓曲線的起伏幅度R
文檔編號G01B21/30GK1779415SQ20041008447
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者杜時貴 申請人:金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院