岩体结构面三维粗糙度评价的新方法

发布时间：2018-05-28 19:11

  本文选题：岩石力学 + 岩体结构面　； 参考：《岩石力学与工程学报》2017年05期

【摘要】：为了获得具有明确几何意义及理论依据的岩体结构面粗糙度评价指标,结合结构面剪切破坏机制,阐明将结构面潜在接触部分作为粗糙度评价重要因素的理论依据;将结构面粗糙度评价指标与其力学性质建立联系,提出描述结构面三维粗糙程度的新参数 粗糙度指标I_(PAP)。I_(PAP)即岩体结构面的潜在接触部分在垂直于剪切方向的面的投影面积与结构面水平投影面积之比,I_(PAP)体现了结构面在剪切方向的三维几何信息,具有各向异性。基于三维激光扫描技术及Matlab编程,实现了结构面三维几何模型的建立及I_(PAP)的计算。以工程应用实例,展示I_(PAP)的计算过程;研究同一结构面不同精细程度的几何模型的I_(PAP),结果表明:基于I_(PAP)评价的结构面粗糙度具有各向异性,且同一剪切方向的结构面PAPI随其几何模型精细程度的增强而增大。对比研究PAPI与Grasselli粗糙度评价方法,结果表明基于此2种方法的粗糙度评价结果具有相似性。此外,I_(PAP)可与结构面抗剪强度建立一定联系,为结构面抗剪强度估算模型的进一步研究奠定了基础。
[Abstract]:In order to obtain the evaluation index of roughness of rock mass structural plane with clear geometric meaning and theoretical basis, combined with shear failure mechanism of structural plane, it is expounded that the potential contact part of structural plane is regarded as the important factor of roughness evaluation. The evaluation index of structural surface roughness is related to its mechanical properties. A new parameter for describing the roughness of structural plane is presented, I. E. the ratio of projected area to horizontal projection area of the plane perpendicular to the shear direction of the potential contact part of the rock mass structure plane and the ratio of the projected area to the horizontal projection area of the structural plane. 3D geometric information of the plane in the shear direction, Have anisotropy. Based on 3D laser scanning technology and Matlab programming, the 3D geometric model of structural plane and the calculation of IAPs are realized. An example of engineering application is given to show the calculation process of IAPs, and to study the geometric model of the same structure plane with different degrees of fineness. The results show that the roughness of the structure surface evaluated on the basis of IAPs has anisotropy. The PAPI of the structure plane in the same shear direction increases with the increase of the precision of the geometric model. The results show that the roughness evaluation results based on PAPI and Grasselli are similar. In addition, IAPs can be used to establish a certain relationship with the shear strength of the structural plane, which lays a foundation for the further study of the shear strength estimation model of the structural plane.
【作者单位】： 中国地质大学(武汉)工程学院;
【基金】：国家自然科学基金重点项目(41230637)~~
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1947854