CN100570328C - 岩体结构面试样的代表性确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩体结构面试样的代表性评价方法，包含以下顺序步骤：分别在所选取的岩体结构面试样和原位岩体结构面上标定试验方向，使岩体结构面试样和原位岩体结构面的粗糙度系数测量方向保持一致；根据标定方向，对岩体结构面试样进行定向统计测量，求得岩体结构面试样的粗糙度系数特征值JRC₀；在原位岩体结构面上，沿标定方向，按照岩体结构面试样的长度均匀布置不少于30条的测量线段，进行定向统计测量，求得试样尺寸的原位岩体结构面粗糙度系数特征值JRC₀ ^*；由K＝|JRC₀-JRC₀ ^*|/JRC₀ ^*评价结构面试样的代表性。K＝0～0.15，结构面试样代表性很好；K＝0.15～0.4，结构面试样代表性较好；K＝0.4～0.7，结构面试样代表性中等；K＝0.7～1，结构面试样代表性较差；K≥1，结构面试样代表性很差。

Description

岩体结构面试样的代表性确定方法

(一)技术领域

本发明涉及直剪试验结构面试样代表性确定方法，适用于具有抗剪强度非均一性的岩体结构面在进行直剪试验结果分析时评价结构面试样代表性的场合。

(二)背景技术

在本发明作出之前，目前尚没有直剪试验结构面试样代表性评价方法。岩体结构面抗剪强度具有非均一性特征，任意选取结构面试样进行直剪试验得到的抗剪强度值并不能客观地代表原位岩体结构面的抗剪强度值，由于没有结构面试样代表性评价方法，无法评价直剪试验的结构面试样代表性。

研究显示，粗糙度系数是影响结构面抗剪强度的决定性因素(图1)，且粗糙度系数随取样尺寸增大而衰减的规律与抗剪强度随取样尺寸增大而衰减的规律具很好的一致性，故可以由结构面直剪试验试样的粗糙度系数定向统计值与原位岩体结构面的粗糙度系数定向统计值的关系来评价试样代表性。

(三)发明内容

本发明的目的是解决由于没有直剪试验结构面试样代表性评价方法，而无法确定直剪试验抗剪强度值与原位岩体结构面抗剪强度值之间关系的缺点，提供一种原理简单，操作方便，成本低廉，使用效果好，便于评价具有抗剪强度非均一性的结构面直剪试验试样代表性的方法。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种岩体结构面试样的代表性评价方法，包含以下顺序步骤：

(1)分别在所选取的岩体结构面试样和原位岩体结构面上分别标定试验方向，使岩体结构面试样和原位岩体结构面的粗糙度系数测量方向保持一致；

(2)根据标定的方向，对岩体结构面试样进行粗糙度系数定向统计测量，求得岩体结构面试样的粗糙度系数特征值JRC₀；

(3)在原位岩体结构面上，沿标定的方向，按照岩体结构面试样的长度均匀地布置不少于30条的测量线段，进行粗糙度系数的定向统计测量，求得试样尺寸的原位岩体结构面粗糙度系数特征值JRC₀ ^*；

(4)由 $K=\frac{|{\mathrm{JRC}}_0-{{\mathrm{JRC}}_0}^{*}|}{{{\mathrm{JRC}}_0}^{*}}$ 评价结构面试样的代表性。K＝0～0.15，结构面试样代表性很好；K＝0.15～0.4，结构面试样代表性较好；K＝0.4～0.7，结构面试样代表性中等；K＝0.7～1，结构面试样代表性较差；K≥1，结构面试样代表性很差。

采用本发明具有以下优点：本发明与现有技术相比，直剪试验结构面试样代表性评价方法原理简单，操作方便，成本低廉，使用效果好，便于评价具有抗剪强度非均一性的直剪试验结构面的试样代表性，具有较大的实施价值和社会经济效益。

(四)附图说明

图1为粗糙度系数、抗剪强度与取样尺寸的关系曲线图。

(五)具体实施方式

在所选取的岩体结构面试样(天荒坪抽水蓄能电站花岗岩NEE组节理20cm×20cm)和原位岩体结构面(野外花岗岩NEE节理)上分别标定试验方向，使岩体结构面试样和原位岩体结构面的粗糙度系数测量方向保持一致；根据标定的方向，对岩体结构面试样(天荒坪抽水蓄能电站花岗岩NEE组节理20cm×20cm)的试验方向上、下盘16条轮廓曲线进行粗糙度系数定向统计测量，求得岩体结构面试样的粗糙度系数特征值JRC₀＝6.97；在原位岩体结构面(野外花岗岩NEE节理)上，沿标定的方向，按照岩体结构面试样的长度均匀地布置80条取样长度为20cm的测量线段，进行粗糙度系数的定向统计测量，求得试样尺寸的原位岩体结构面粗糙度系数特征值JRC₀ ^*＝8.02；天荒坪抽水蓄能电站花岗岩NEE组节理20cm×20cm直剪试验样JRC₀＝6.97， $K=\frac{|{\mathrm{JRC}}_0-{{\mathrm{JRC}}_0}^{*}|}{{{\mathrm{JRC}}_0}^{*}}=0.13,$ 即NEE节理试样代表性很好。

Claims (1)

1、一种岩体结构面试样的代表性确定方法，其特征在于包含以下顺序步骤：

(1)分别在所选取的岩体结构面试样和原位岩体结构面上分别标定试验方向，使岩体结构面试样和原位岩体结构面的粗糙度系数测量方向保持一致；

(2)根据标定的方向，对岩体结构面试样进行粗糙度系数定向统计测量，求得岩体结构面试样的粗糙度系数特征值JRC₀；

(3)在原位岩体结构面上，沿标定的方向，按照岩体结构面试样的长度均匀地布置不少于30条的测量线段，进行粗糙度系数的定向统计测量，求得试样尺寸的原位岩体结构面粗糙度系数特征值JRC₀ ^*；

(4)由 $K=\frac{|{\mathrm{JRC}}_0-\mathrm{JR}{C_0}^{*}|}{\mathrm{JR}{C_0}^{*}}$ 确定结构面试样的代表性。

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