CN103968745A - 一种结构面粗糙度系数测定装置及其使用方法 - Google Patents

一种结构面粗糙度系数测定装置及其使用方法 Download PDF

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钟山
高轩麟
王述红
王一然
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Abstract

一种结构面粗糙度系数测定装置及其使用方法，属于岩土测量技术领域。装置包括底座、倾斜台和旋转台，底座的下部安装有地脚，地脚与底座螺纹连接，底座上部设置有支架和水平丝杆，丝杆的一端安装有转轮，倾斜台的下端通过第一转轴与支架活动连接，倾斜台与底座之间设置有支撑架，支撑架上端与倾斜台相铰接，下端与具有螺纹孔的滑块相铰接，滑块的螺纹孔与丝杆相配合，旋转台通过安装在其中心的第二转轴设置在倾斜台上,在倾斜台的上表面装有两个相互垂直的水准气泡。使用方法:先将装置调整好，将样本与模具契合固定在旋转台上，通过使倾斜台倾斜使被测样本滑落，测得倾斜角与旋转角，然后根据倾斜角和旋转角确定结构面粗糙度系数。

Description

一种结构面粗糙度系数测定装置及其使用方法
技术领域
本发明属于岩土测量技术领域，特别涉及一种结构面粗糙度系数测定装置及其使用方法。
背景技术
目前适用于室内岩体结构面粗糙度系数（JRC）测量方法有：直剪试验法、标准轮廓曲线法以及标准参数法等。其中，直剪试验法通过对岩体样本施加水平和垂直两个方向的压力来测量岩体样本的结构面粗糙度系数；标准轮廓曲线法以典型表面起伏形态结构面的轮廓曲线作为结构面粗糙度系数的经验判断标准，通过实际结构面表面轮廓曲线与标准轮廓曲线的经验对比确定结构面粗糙度系数；标准参数法通过标准轮廓曲线的粗糙度参数或分维数与结构面粗糙度系数的相关公式来计算岩体结构面粗糙度系数。上述测量方法存在的问题有：直剪试验法需要外部提供荷载，样本无法重复使用；标准轮廓曲线法和标准参数法操作复杂，对工作经验要求高，非专业人士无法顺利完成操作，计算步骤繁琐，慢且易出错、成本过高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种结构简单、测量方便且被测样本可以重复使用的，通过岩体样本滑落过程测量结构面粗糙度系数的装置及其使用方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种结构面粗糙度系数测定装置，包括底座、倾斜台和旋转台，在所述底座的下部安装有地脚，地脚与底座螺纹连接，底座上部设置有支架和水平丝杆，丝杆的一端安装有转轮，倾斜台的下端通过第一转轴与支架活动连接，在倾斜台的侧面安装有角度标尺，在倾斜台与底座之间设置有支撑架，支撑架上端与倾斜台相铰接，下端与具有螺纹孔的滑块相铰接，滑块的螺纹孔与丝杆相配合，所述旋转台通过安装在其中心的第二转轴设置在倾斜台上,在旋转台的上表面设置有角度刻度，在倾斜台上安装有指针，指针与旋转台的角度刻度相对应，倾斜台侧面装有固定模具的销钉，在倾斜台的上表面装有两个相互垂直的水准气泡。
所述结构面粗糙度系数测定装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一，将旋转台角度刻度的零刻度线与指针对齐，用销钉将模具锁定在旋转台上；
步骤二，旋转转轮将倾斜台角度置零，调整底座上的地脚，使倾斜台上的水准气泡居中，将待测样本与模具相契合，缓慢转动转轮，逐渐使倾斜台倾斜直至待测样本从模具上滑落，滑落时立即停止转动转轮，记录此时角度标尺上的读数为倾斜角，旋转台上角度刻度的读数为旋转角；
步骤三，逆时针旋转旋转台，使旋转台的旋转角增加10°，旋转转轮将倾斜台角度置零，调整底座上的地脚，使倾斜台上的水准气泡居中，将待测样本与模具相契合，缓慢转动转轮，逐渐使倾斜台倾斜直至待测样本从模具上滑落，滑落时立即停止转动转轮，记录此时角度标尺上的读数为倾斜角、旋转台上角度刻度的读数为旋转角；
步骤四，重复执行步骤三n次，并记录每次测得的倾斜角αi和旋转角βi；
步骤五，结合测得的数据确定结构面粗糙度系数。
步骤四中所述的重复次数n取5～7次。
本发明的有益效果：
本发明的结构面粗糙度系数测定装置及其使用方法在测量过程不会破坏被测样本，样本可以重复使用；结构简单可靠，便于拆卸与组装，操作步骤直观、易懂；由于加入了地脚和水准气泡，可以精确调平旋转台的水平度，提高了测定结果的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为旋转台上表面角度刻度示意图；
其中：1-底座、2-倾斜台、3-旋转台、4-丝杆、5-支架、6-角度标尺、7-转轮、8-地脚、9-支撑架、10-第一转轴、11-水准气泡、12-销钉、13-第二转轴、14-待测样本、15-模具、16-指针、17-滑块、18-角度刻度。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1-图2所示，一种结构面粗糙度系数测定装置，包括底座1、倾斜台2和旋转台3，在所述底座1下部安装有地脚8，地脚8与底座1螺纹连接，在底座的上部设置有支架5和水平丝杆4，丝杆4的一端安装有转轮7，倾斜台2的下端通过第一转轴10与支架5活动连接，在倾斜台2的侧面安装有角度标尺6，在倾斜台2与底座1之间设置有支撑架9，支撑架9上端与倾斜台2相铰接，下端与具有螺纹孔的滑块17相铰接，滑块17的螺纹孔与丝杆4相配合，所述旋转台3通过安装在其中心的第二转轴13设置在倾斜台2上,在旋转台3的上表面设置有角度刻度18，在倾斜台2上安装有指针16，指针16与旋转台3的角度刻度18相对应，倾斜台2侧面装有固定模具15的销钉12，在倾斜台2的上表面装有两个相互垂直的水准气泡11。
所述结构面粗糙度系数测定装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，将旋转台3的角度刻度18的零刻度线与指针16对齐，用销钉12将模具15锁定在旋转台3上；
步骤二，旋转转轮7将倾斜台2角度置零，调整底座1上的地脚8，使倾斜台2上的水准气泡11居中，将待测样本14与模具15相契合，缓慢转动转轮7，逐渐使倾斜台2倾斜直至待测样本14从模具15上滑落，滑落时立即停止转动转轮7，记录此时角度标尺6上的读数为倾斜角，旋转台3上角度刻度读数为旋转角；
步骤三，逆时针旋转旋转台3，使旋转台3的旋转角增加10°，旋转转轮7将倾斜台2角度置零，调整底座1上的地脚8，使倾斜台2上的水准气泡11居中，将待测样本14与模具15相契合，缓慢转动转轮7，逐渐使倾斜台2倾斜直至待测样本14从模具15上滑落，滑落时立即停止转动转轮7，记录此时角度标尺6上的读数为倾斜角、旋转台3上角度刻度读数为旋转角；
步骤四，重复执行步骤三6次，并记录每次测得的倾斜角αi和旋转角βi；
步骤五，基于摩尔库伦准则，由下式求出结构面粗糙度系数：
式中，αi为每次测得的倾斜台的倾斜角，i=1、2、3、4、5、6、7、8，βi为每次测得的旋转台的旋转角，i=1、2、3、4、5、6、7、8，n为重复执行步骤三的次数，JRC为结构面粗糙度系数，ω为楔块开裂角，选择90°。
表1，测得的每组数据及对应的结构面粗糙度系数
i=1 i=2 i=3 i=4 i=5 i=6 i=7 i=8
αi 0 10 20 30 40 50 60 70
βi 20 21 22 23 24 26 29 38
tan JRCi 0.245576 0.254471 0.255498 0.247879 0.230998 0.213312 0.189729 0.183231
JRCi 13.797 14.277 14.332 13.922 13.007 12.041 10.743 10.383
JRC = 1 8 Σ JRC i = 12.813
所求的JRC=12.813即为本实例中所求的结构面粗糙度系数。

Claims (3)

1.一种结构面粗糙度系数测定装置，其特征在于：包括底座、倾斜台和旋转台，在所述底座的下部安装有地脚，地脚与底座螺纹连接，底座上部设置有支架和水平丝杆，丝杆的一端安装有转轮，倾斜台的下端通过第一转轴与支架活动连接，在倾斜台的侧面安装有角度标尺，在倾斜台与底座之间设置有支撑架，支撑架上端与倾斜台相铰接，下端与具有螺纹孔的滑块相铰接，滑块的螺纹孔与丝杆相配合，所述旋转台通过安装在其中心的第二转轴设置在倾斜台上,在旋转台的上表面设置有角度刻度，在倾斜台上安装有指针，指针与旋转台的角度刻度相对应，倾斜台侧面装有固定模具的销钉，在倾斜台的上表面装有两个相互垂直的水准气泡。
2.权利要求1所述的结构面粗糙度系数测定装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，将旋转台角度刻度的零刻度线与指针对齐，用销钉将模具锁定在旋转台上；
步骤二，旋转转轮将倾斜台角度置零，调整底座上的地脚，使倾斜台上的水准气泡居中，将待测样本与模具相契合，缓慢转动转轮，逐渐使倾斜台倾斜直至待测样本从模具上滑落，滑落时立即停止转动转轮，记录此时角度标尺上的读数为倾斜角，旋转台上角度刻度读数为旋转角；
步骤三，逆时针旋转旋转台，使旋转台的旋转角增加10°，旋转转轮将倾斜台角度置零，调整底座上的地脚，使倾斜台上的水准气泡居中，将待测样本与模具相契合，缓慢转动转轮，逐渐使倾斜台倾斜直至待测样本从模具上滑落，滑落时立即停止转动转轮，记录此时角度标尺上的读数为倾斜角、旋转台上角度刻度读数为旋转角；
步骤四，重复执行步骤三n次，并记录每次测得的倾斜角αi和旋转角βi；
步骤五，结合测得的数据确定结构面粗糙度系数。
3.根据权利要求2所述的结构面粗糙度系数测定装置的使用方法，其特征在于：步骤四中所述重复次数n取5～7次。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104215184A (zh) * 2014-09-19 2014-12-17 天津渤海水产研究所 一种生物全息测量机
CN108006397A (zh) * 2017-12-14 2018-05-08 华南理工大学 一种基于滚珠丝杠的升降云台
CN108279155A (zh) * 2018-01-29 2018-07-13 东北大学 一种多向加载结构面强度测定装置及使用方法
CN109972841A (zh) * 2019-03-07 2019-07-05 中交二航局第四工程有限公司 一种移动式端面凿毛机
CN112325836A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 合肥潜望镜机械科技有限公司 一种板材表面粗糙度检测装置
CN113017903A (zh) * 2021-03-15 2021-06-25 贵州大学 一种斜式凹面山羊输精架及其使用方法
CN114112344A (zh) * 2021-11-15 2022-03-01 大连交通大学 一种机械系统创新综合试验台

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009657B1 (ko) * 2010-08-23 2011-01-19 박혁진 지상라이다를 이용한 확률론적 암반사면 안정해석방법
CN102621287A (zh) * 2012-02-29 2012-08-01 东北大学 变角度空间块体滑落模型试验平台及其使用方法
CN103307959A (zh) * 2013-05-17 2013-09-18 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种测量岩石节理面滑动摩擦角各向异性的倾斜试验装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009657B1 (ko) * 2010-08-23 2011-01-19 박혁진 지상라이다를 이용한 확률론적 암반사면 안정해석방법
CN102621287A (zh) * 2012-02-29 2012-08-01 东北大学 变角度空间块体滑落模型试验平台及其使用方法
CN103307959A (zh) * 2013-05-17 2013-09-18 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种测量岩石节理面滑动摩擦角各向异性的倾斜试验装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王述红等: "变角度空间块体滑落平台研制及在岩体力学实验教学中的应用", 《实验技术与管理》 *
钟山等: "楔块滑落临界状态判别新方法及其试验验证", 《工程与试验》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104215184A (zh) * 2014-09-19 2014-12-17 天津渤海水产研究所 一种生物全息测量机
CN108006397A (zh) * 2017-12-14 2018-05-08 华南理工大学 一种基于滚珠丝杠的升降云台
CN108279155A (zh) * 2018-01-29 2018-07-13 东北大学 一种多向加载结构面强度测定装置及使用方法
CN108279155B (zh) * 2018-01-29 2020-10-02 东北大学 一种多向加载结构面强度测定装置及使用方法
CN109972841A (zh) * 2019-03-07 2019-07-05 中交二航局第四工程有限公司 一种移动式端面凿毛机
CN109972841B (zh) * 2019-03-07 2021-04-06 中交二航局第四工程有限公司 一种移动式端面凿毛机
CN112325836A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 合肥潜望镜机械科技有限公司 一种板材表面粗糙度检测装置
CN113017903A (zh) * 2021-03-15 2021-06-25 贵州大学 一种斜式凹面山羊输精架及其使用方法
CN114112344A (zh) * 2021-11-15 2022-03-01 大连交通大学 一种机械系统创新综合试验台

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