岩石结构面粗糙度精细化表征与定量评价
发布时间：2021-07-22 06:17
岩体稳定关系到工程安全和建设成本,一直是岩石工程领域的研究重点。岩体结构面粗糙度系数（JRC）是决定结构面抗剪强度和岩体稳定性的重要参数。因此,开展岩石结构面粗糙度系数表征和评价研究对探讨岩石结构面力学性质,开展工程岩体稳定性评价和规避地下工程安全风险具有重要意义。岩石结构面粗糙度系数具有尺寸效应、各向异性和不均一性等特征,已有研究由于采样方法、评价方法等不同,导致评价结果差异较大,目前尚未形成有效、统一的结构面粗糙度系数表征和评价方法。鉴于此,本文基于三维扫描技术提出了一套岩石结构面粗糙度精细化表征与评价方法,探讨了采样方法对结构面粗糙度系数尺寸效应和各向异性评价结果的影响。本文主要研究内容和相关成果如下:（1）对国内外的岩石结构面粗糙度研究开展文献调研,总结了岩石结构面形貌数据的获取方法、粗糙度系数评价方法和岩石结构面粗糙度特征三个方面的研究现状。（2）介绍了通过三维扫描技术获取岩石结构面形貌数据的方法和步骤。探讨了扫描精度和三维扫描技术类型对JRC评价结果的影响。发现扫描精度越高,JRC评价结果越大;三维激光扫描技术相对于三维结构光扫描技术更适用于结构面形貌数据获取。介绍了通过三...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２针状轮廓尺［１２］??②单针轮廓曲线仪??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]结构面粗糙度统计测量最小样本数确定方法[J]. 侯钦宽,雍睿,杜时贵,徐敏娜,曹泽敏. 岩土力学. 2020(04)
[2]不同成因结构面各向异性特征及其剪切力学特性[J]. 彭守建,岳雨晴,刘义鑫,许江. 岩土力学. 2019(09)
[3]基于Barton标准剖面线精细数字化处理的岩石节理JRC计算新公式研究[J]. 李锐,肖维民. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[4]2008年至2016年我国隧道工程施工安全事故统计与分析[J]. 郑艾辰,黄锋,林志,高峰. 施工技术. 2017(S1)
[5]不同采样间隔下结构面形貌特征和各向异性特征的统计参数稳定性研究[J]. 宋磊博,江权,李元辉,杨成祥,钟山,张妹珠. 岩土力学. 2017(04)
[6]岩体结构面粗糙度系数定量表征研究进展[J]. 陈世江,朱万成,王创业,张飞. 力学学报. 2017(02)
[7]岩石结构面粗糙度系数尺寸效应的推拉试验研究[J]. 罗战友,杜时贵,黄曼. 岩土力学. 2015(12)
[8]Rock Engineering Risk[J]. John A.Hudson,Xia-Ting Feng,E.T.Brown. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015(04)
[9]天然岩体结构面粗糙度各向异性、尺寸效应、间距效应研究[J]. 葛云峰,唐辉明,王亮清,赵斌滨,吴益平,熊承仁. 岩土工程学报. 2016(01)
[10]基于三维扫描与打印的岩体自然结构面试样制作方法与剪切试验验证[J]. 熊祖强,江权,龚彦华,宋磊博,崔洁. 岩土力学. 2015(06)
博士论文
[1]岩体结构面粗糙度评价与峰值抗剪强度估算方法研究[D]. 蔡毅.中国地质大学 2018
[2]基于数字图像处理的岩体结构面粗糙度三维表征方法及其应用[D]. 陈世江.东北大学 2015
[3]基于BAP的岩体结构面粗糙度与峰值抗剪强度研究[D]. 葛云峰.中国地质大学 2014
硕士论文
[1]基于点云数据结构面的细观形貌特征研究[D]. 宋磊博.东北大学 2015
本文编号：3296614
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２针状轮廓尺［１２］??②单针轮廓曲线仪??
浙江大学硕士学位论文???编号?标准轮廓线?服??１?Ｉ?１?０￣２??２?ｆ－—????１?２￣４??３?！?????１?４－６??４??—????１?６￣８??５?Ｉ?????ｉ?８？１０??６?＇＞?？?１?１０－１２??７???＾?ｉ?１２－１４??８?卜－￣￣＾?—?Ｈ?１４－１６??９?［一■—￣—??＇?八＇?１６￣１８??１〇??????＾一＂＇叫?１８?？２０??１?５?１０??Ｉ?—?＾?－?■?１?■?？?？?■?—？?ｄｌｌ??图１－４?Ｂａｒｔｏｎ标准轮廓线丨１３丨??Ｂｅｅｒ等１｜６１认为不同的人目测取值往往存在差异，这使得用该方法获得的ＭＣ＇??测量结果具有很强的主观性。为消除这种主观性，国内外学者开展了粗糙度定量??评价方法的研究。??（２）起伏度参数法??起伏度参数法以一条贯穿结构面轮廓线的基准线为基础，通过结构面轮廓线??的起伏幅度特征表征粗糙度，如图１－５所示。??基准线?Ａ（ｘｉ，ｙｊ）??＾＾?＾?－?１、‘?．????结构面轮廓线ｙ???ｚ?起伏度??图１－５结构面轮廓线起伏幅度示意图??通过数理统计的方法将起伏度参数与建立联系，可定量计算特定结构面??轮廓线的Ｊ７？Ｃ值，从而克服人工对比方法的人为主观性缺点。但该方法的．／尺（’??测量结果的准确性受起伏度参数的合理性和拟合公式的精确程度影响较大。目前??７??
浙江大学硕士学位论文???编号?标准轮廓线?服??１?Ｉ?１?０￣２??２?ｆ－—????１?２￣４??３?！?????１?４－６??４??—????１?６￣８??５?Ｉ?????ｉ?８？１０??６?＇＞?？?１?１０－１２??７???＾?ｉ?１２－１４??８?卜－￣￣＾?—?Ｈ?１４－１６??９?［一■—￣—??＇?八＇?１６￣１８??１〇??????＾一＂＇叫?１８?？２０??１?５?１０??Ｉ?—?＾?－?■?１?■?？?？?■?—？?ｄｌｌ??图１－４?Ｂａｒｔｏｎ标准轮廓线丨１３丨??Ｂｅｅｒ等１｜６１认为不同的人目测取值往往存在差异，这使得用该方法获得的ＭＣ＇??测量结果具有很强的主观性。为消除这种主观性，国内外学者开展了粗糙度定量??评价方法的研究。??（２）起伏度参数法??起伏度参数法以一条贯穿结构面轮廓线的基准线为基础，通过结构面轮廓线??的起伏幅度特征表征粗糙度，如图１－５所示。??基准线?Ａ（ｘｉ，ｙｊ）??＾＾?＾?－?１、‘?．????结构面轮廓线ｙ???ｚ?起伏度??图１－５结构面轮廓线起伏幅度示意图??通过数理统计的方法将起伏度参数与建立联系，可定量计算特定结构面??轮廓线的Ｊ７？Ｃ值，从而克服人工对比方法的人为主观性缺点。但该方法的．／尺（’??测量结果的准确性受起伏度参数的合理性和拟合公式的精确程度影响较大。目前??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]结构面粗糙度统计测量最小样本数确定方法[J]. 侯钦宽,雍睿,杜时贵,徐敏娜,曹泽敏. 岩土力学. 2020(04)
[2]不同成因结构面各向异性特征及其剪切力学特性[J]. 彭守建,岳雨晴,刘义鑫,许江. 岩土力学. 2019(09)
[3]基于Barton标准剖面线精细数字化处理的岩石节理JRC计算新公式研究[J]. 李锐,肖维民. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[4]2008年至2016年我国隧道工程施工安全事故统计与分析[J]. 郑艾辰,黄锋,林志,高峰. 施工技术. 2017(S1)
[5]不同采样间隔下结构面形貌特征和各向异性特征的统计参数稳定性研究[J]. 宋磊博,江权,李元辉,杨成祥,钟山,张妹珠. 岩土力学. 2017(04)
[6]岩体结构面粗糙度系数定量表征研究进展[J]. 陈世江,朱万成,王创业,张飞. 力学学报. 2017(02)
[7]岩石结构面粗糙度系数尺寸效应的推拉试验研究[J]. 罗战友,杜时贵,黄曼. 岩土力学. 2015(12)
[8]Rock Engineering Risk[J]. John A.Hudson,Xia-Ting Feng,E.T.Brown. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015(04)
[9]天然岩体结构面粗糙度各向异性、尺寸效应、间距效应研究[J]. 葛云峰,唐辉明,王亮清,赵斌滨,吴益平,熊承仁. 岩土工程学报. 2016(01)
[10]基于三维扫描与打印的岩体自然结构面试样制作方法与剪切试验验证[J]. 熊祖强,江权,龚彦华,宋磊博,崔洁. 岩土力学. 2015(06)
博士论文
[1]岩体结构面粗糙度评价与峰值抗剪强度估算方法研究[D]. 蔡毅.中国地质大学 2018
[2]基于数字图像处理的岩体结构面粗糙度三维表征方法及其应用[D]. 陈世江.东北大学 2015
[3]基于BAP的岩体结构面粗糙度与峰值抗剪强度研究[D]. 葛云峰.中国地质大学 2014
硕士论文
[1]基于点云数据结构面的细观形貌特征研究[D]. 宋磊博.东北大学 2015
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