專利名稱：典型巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)尺寸效應(yīng)分維數(shù)確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及典型巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)分維數(shù)D，適用于部分出露的巖體結(jié)構(gòu)面表面確定巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn值的場合。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明作出之前，現(xiàn)有技術(shù)尚無典型巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)分維數(shù)D，巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn值的確定方法是以出露巖體結(jié)構(gòu)面范圍測量得到的標(biāo)準(zhǔn)尺寸巖體結(jié)構(gòu)面的粗糙度系數(shù)JRC0值，根據(jù)Barton的JRC尺寸效應(yīng)經(jīng)驗(yàn)公式JRCn=JRC0[LnL0]-0.02JRC0]]>計算巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn值。由于不同壁巖成分的巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)特征不盡相同，由Barton的JRC尺寸效應(yīng)經(jīng)驗(yàn)公式JRCn=JRC0[LnL0]-0.02JRC0]]>計算得到的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn值不能很好地體現(xiàn)具不同壁巖成分的巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)的差異，由該技術(shù)得到的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn值不能真實(shí)反映不同壁巖成分巖體結(jié)構(gòu)面的JRC尺寸效應(yīng)特征。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)計算得到的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn值不能很好地體現(xiàn)具不同壁巖成分的巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)的缺點(diǎn)，提供一種典型巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)尺寸效應(yīng)分維數(shù)確定方法，從而適用于在部分出露的巖體結(jié)構(gòu)面表面確定具尺寸效應(yīng)的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn。
本發(fā)明所述的典型巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)尺寸效應(yīng)分維數(shù)確定方法，包含以下順序步驟(1)對應(yīng)所需測量方向均勻布置統(tǒng)計所需數(shù)目的長度分別為10cm和30cm的測段；(2)采用輪廓曲線儀繪制上述測段的輪廓曲線；(3)測量上述10cm測段的每個輪廓曲線的起伏幅度Ry0；(4)由公式JRC0=49.2114e29450arctan[4Ry05]]]>分別計算每個10cm測段粗糙度系數(shù)JRC0值；(5)根據(jù)每個10cm測段不同的粗糙度系數(shù)計算得到JRC0的期望值E(JRC0)；(6)測量上述30cm測段的每個輪廓曲線的起伏幅度Ry30；(7)由公式JRC30=49.2114e29L0450L30arctan[8RY30L30]]]>分別計算每個30cm測段粗糙度系數(shù)JRC30值；(8)根據(jù)每個30cm測段不同的粗糙度系數(shù)計算得到JRC30的期望值E(JRC30)；(9)由JRC尺寸效應(yīng)分形模型E(JRC30)=E(JRC10)[L30L10]-D,]]>即可換算得到典型巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)分維數(shù)D。
采用本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)計測量得到的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRC10和JRC30值具有較好的代表性，且精度滿足要求，由此換算得到的典型巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)分維數(shù)D已經(jīng)體現(xiàn)了不同壁巖成分對巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)的影響，為定量統(tǒng)計分析具尺寸效應(yīng)的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)JRCn值提供了有效的手段，具有較大的實(shí)施價值和社會經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
野外實(shí)測統(tǒng)計得到灰?guī)r節(jié)理表面取樣長度分別為10cm和30cm的128條輪廓曲線的粗糙度系數(shù)JRC10和JRC30的統(tǒng)計值分別為8.31和4.93，由JRC尺寸效應(yīng)分形模型E(JRC30)=E(JRC10)[L30L10]-D]]>換算得到灰?guī)r節(jié)理JRC尺寸效應(yīng)分維數(shù)D＝0.4758。
權(quán)利要求
1.一種典型巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)尺寸效應(yīng)分維數(shù)確定方法，其特征在于包含以下順序步驟(1)對應(yīng)所需測量方向均勻布置統(tǒng)計所需數(shù)目的長度分別為10cm和30cm的測段；(2)采用輪廓曲線儀繪制上述測段的輪廓曲線；(3)測量上述10cm測段的每個輪廓曲線的起伏幅度Ry0；(4)由公式JRC0=49.2114e29450arctan[4Ry05]]]>分別計算每個10cm測段粗糙度系數(shù)JRC0值；(5)根據(jù)每個10cm測段不同的粗糙度系數(shù)計算得到JRC0的期望值E(JRC0)；(6)測量上述30cm測段的每個輪廓曲線的起伏幅度Ry30；(7)由公式JRC30=49.2114e29L0450L30arctan[8RY30L30]]]>分別計算每個30cm測段粗糙度系數(shù)JRC30值；(8)根據(jù)每個30cm測段不同的粗糙度系數(shù)計算得到JRC30的期望值E(JRC30)；(9)由JRC尺寸效應(yīng)分形模型E(JRC30)=E(JRC10)[L30L10]-D,]]>即可換算得到典型巖體結(jié)構(gòu)面JRC尺寸效應(yīng)分維數(shù)D。
全文摘要
本發(fā)明涉及典型巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)尺寸效應(yīng)分維數(shù)確定方法，包含以下順序步驟(1)布置測段；(2)繪制輪廓曲線；(3)測量10cm測段輪廓曲線的起伏幅度R
文檔編號G01B21/30GK1645049SQ20041009322
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者杜時貴 申請人:金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院