岩石节理粗糙度新指标及新的JRC确定方法

TU45; 为使二维粗糙度指标能够反映岩石节理形貌的方向特征,同时可以克服采样间距取值对粗糙度指标大小的影响.将岩石节理面划分为一系列连续的长方体微凸体,提出一种确定长方体微凸体计算长度的计算模型.通过平均同一剪切方向上长方体微凸体的计算高度提出了一个新的描述形貌面粗糙度的指标c.指标c是由长方体微凸体2种破坏模式结合一种确定长方体计算长度的模型得到,可以将节理几何特征与剪切强度结合起来,进而将节理粗糙度与节理剪切强度结合起来,这就为考虑剪切方向性的岩石节理剪切强度公式的提出提供可能.粗糙度指标c可以将形貌面客观定量表示,同时具有方向性,即剪切方向不同时对应的c不同.以标准JRC曲线为例,基于...

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Published in煤炭学报 Vol. 44; no. 4; pp. 1059 - 1065
Main Authors 班力壬, 戚承志, 燕发源, 刘源, 朱淳, 陶志刚
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,100083%北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心,北京100044 01.04.2019
北京建筑大学2011节能减排协同创新中心,北京100044%天津科技大学机械工程学院,天津,300222
Subjects
长方体微凸体
岩石节理形貌
节理剪切强度
分形理论
测量尺度
粗糙度指标
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2018.0613

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Abstract TU45; 为使二维粗糙度指标能够反映岩石节理形貌的方向特征,同时可以克服采样间距取值对粗糙度指标大小的影响.将岩石节理面划分为一系列连续的长方体微凸体,提出一种确定长方体微凸体计算长度的计算模型.通过平均同一剪切方向上长方体微凸体的计算高度提出了一个新的描述形貌面粗糙度的指标c.指标c是由长方体微凸体2种破坏模式结合一种确定长方体计算长度的模型得到,可以将节理几何特征与剪切强度结合起来,进而将节理粗糙度与节理剪切强度结合起来,这就为考虑剪切方向性的岩石节理剪切强度公式的提出提供可能.粗糙度指标c可以将形貌面客观定量表示,同时具有方向性,即剪切方向不同时对应的c不同.以标准JRC曲线为例,基于图像分割技术提取了标准JRC曲线坐标信息,阐述了粗糙度指标c的计算过程.在某一测量间距下获取的粗糙度指标不足之处是比该测量间距较小的粗糙度将被掩盖,而小尺度的粗糙对于抵抗剪切的贡献不应被忽略.通过计算不同采样间距的粗糙度指标c,发现指标c随着采样间距增大而呈幂函数形式减小,显示具有分形特征.基于分形思想,提出可同时反映节理形貌面各向异性并且不受测量尺度影响的粗糙度评价系统.分析了粗糙度描述系统指标与JRC之间的关系,证明该描述系统指标可与节理剪切强度建立良好的关系.
AbstractList TU45; 为使二维粗糙度指标能够反映岩石节理形貌的方向特征,同时可以克服采样间距取值对粗糙度指标大小的影响.将岩石节理面划分为一系列连续的长方体微凸体,提出一种确定长方体微凸体计算长度的计算模型.通过平均同一剪切方向上长方体微凸体的计算高度提出了一个新的描述形貌面粗糙度的指标c.指标c是由长方体微凸体2种破坏模式结合一种确定长方体计算长度的模型得到,可以将节理几何特征与剪切强度结合起来,进而将节理粗糙度与节理剪切强度结合起来,这就为考虑剪切方向性的岩石节理剪切强度公式的提出提供可能.粗糙度指标c可以将形貌面客观定量表示,同时具有方向性,即剪切方向不同时对应的c不同.以标准JRC曲线为例,基于图像分割技术提取了标准JRC曲线坐标信息,阐述了粗糙度指标c的计算过程.在某一测量间距下获取的粗糙度指标不足之处是比该测量间距较小的粗糙度将被掩盖,而小尺度的粗糙对于抵抗剪切的贡献不应被忽略.通过计算不同采样间距的粗糙度指标c,发现指标c随着采样间距增大而呈幂函数形式减小,显示具有分形特征.基于分形思想,提出可同时反映节理形貌面各向异性并且不受测量尺度影响的粗糙度评价系统.分析了粗糙度描述系统指标与JRC之间的关系,证明该描述系统指标可与节理剪切强度建立良好的关系.
Author 燕发源
陶志刚
刘源
班力壬
戚承志
朱淳
AuthorAffiliation 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,100083%北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心,北京100044;北京建筑大学2011节能减排协同创新中心,北京100044%天津科技大学机械工程学院,天津,300222
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YAN Fayuan
LIU Yuan
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IngestDate Thu May 29 04:05:49 EDT 2025
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Issue 4
Keywords 长方体微凸体
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Publisher 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,100083%北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心,北京100044
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