CN1645050A - 岩体结构面粗糙度系数表的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩体结构面粗糙度系数表的制备方法，包含以下顺序步骤：判断潜在滑移结构面；确定潜在滑移破坏方向；在潜在滑移方向均匀布置多个测段；绘制每一测段的轮廓曲线；(5)测量每一轮廓曲线的起伏幅度R_yn；由JRC_n＝计算粗糙度系数JRC_n值；根据每个测段不同的粗糙度系数计算得到JRC_n的期望值E(JRC_n)；根据数据值，制备岩体结构面粗糙度系数表，岩体结构面粗糙度系数JRC_n表第一列标明轮廓曲线凸齿幅度R_yn的值，第二列至第二十列分别表示不同取样长度的JRC_n值。本发明结构简单，使用操作方便，测量速度快，不受人为因素影响且精度满足要求。

Description

岩体结构面粗糙度系数表的制备方法

(一)技术领域

本发明涉及岩体结构面粗糙度系数表的制备方法。

(二)背景技术

在本发明作出之前，现有技术取样长度为10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm、160cm、170cm、180cm、190cm或200cm的岩石结构面表面轮廓曲线的纸上测量粗糙度系数JRC_n值的计算或估测技术为修正直边法数学公式计算法或修正直边法图解估测法：修正直边法数学公式计算法是根据特定取样长度L_n的岩体结构面表面轮廓曲线上测量得到的凸齿幅度R_yn，利用公式 ${\mathrm{JRC}}_n=49.2114e^{\frac{{29L}_0}{{450L}_n}}\arctan \left[\frac{{8R}_{\mathrm{Yn}}}{L_n}\right]$ 计算岩石结构面的粗糙度系数值JRC_n；修正直边法图解估测法是根据特定取样长度L_n的岩石结构面表面轮廓曲线上测量得到的凸齿幅度R_yn，在L(横坐标)-R_y(纵坐标)关系图上找出L_n与R_yn的交点，并由该交点确定JRC_n值，该技术手续繁琐，计算或估测速度慢，不便于具各质异性、各向异性和非均一性的岩石结构面粗糙度系数JRC_n的统计测量。

(三)发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点，提供一种操作简单、方便的岩体结构面粗糙度系数表的制备方法。

本发明所述的岩体结构面粗糙度系数表的制备方法，包含以下顺序步骤：

(1)在工程岩体结构分析的基础上，判断潜在滑移结构面；

(2)确定潜在滑移结构面的潜在滑移破坏方向；

(3)在所述的潜在滑移方向均匀布置多个测段；

(4)采用轮廓曲线仪绘制每一测段的轮廓曲线；

(5)测量每一轮廓曲线的起伏幅度R_yn；

(6)由公式 $\mathrm{JR}{C}_n=49.2114e^{\frac{29L_0}{450L_n}}\arctan \left[\frac{8R_{\mathrm{yn}}}{L_n}\right]$ 计算粗糙度系数JRC_n值；

(7)根据每个测段不同的粗糙度系数计算得到JRC_n的期望值E(JRC_n)；

(8)根据步骤(6)(7)对应的数据值，制备岩体结构面粗糙度系数表，岩体结构面粗糙度系数JRC_n表第一列标明轮廓曲线凸齿幅度R_yn的值，第二列至第二十列分别表示取样长度为10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm、160cm、170cm、180cm、190cm或200cm的岩体结构面粗糙度系数JRC₁₀、JRC₂₀、JRC₃₀、JRC₄₀、JRC₅₀、JRC₆₀、JRC₇₀、JRC₈₀、JRC₉₀、JRC₁₀₀、JRC₁₁₀、JRC₁₂₀、JRC₁₃₀、JRC₁₄₀、JRC₁₅₀、JRC₁₆₀、JRC₁₇₀、JRC₁₈₀、JRC₁₉₀、JRC₂₀₀的值。

采用本发明具有以下优点：结构简单，使用操作方便，测量速度快，不受人为因素影响且精度满足要求，而且测量结果已经体现了粗糙度系数的尺寸效应影响，同时为定量统计分析具各质异性、各向异性、非均一性和尺寸效应的岩石结构面粗糙度系数提供了有效的手段，具有较大的实施价值和社会经济效益。

(四)具体实施方式

如表1所示，本发明的实施方案和工作原理是：岩体结构面粗糙度系数表的制备方法，包含以下顺序步骤：(1)在工程岩体结构分析的基础上，判断潜在滑移结构面；(2)确定潜在滑移结构面的潜在滑移破坏方向；(3)在所述的潜在滑移方向均匀布置多个测段；(4)采用轮廓曲线仪绘制每一测段的轮廓曲线；(5)测量每一轮廓曲线的起伏幅度R_yn；(6)由公式 $\mathrm{JR}{C}_n=49.2114e^{\frac{29L_0}{450L_n}}\arctan \left[\frac{8R_{\mathrm{yn}}}{L_n}\right]$ 计算粗糙度系数JRC_n值；(7)根据每个测段不同的粗糙度系数计算得到JRC_n的期望值E(JRC_n)；(8)根据步骤(6)(7)对应的数据值，制备岩体结构面粗糙度系数表，岩体结构面粗糙度系数JRC_n表第一列标明轮廓曲线凸齿幅度R_yn的值，第二列至第二十列分别表示取样长度为10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm、160cm、170cm、180cm、190cm或200cm的岩体结构面粗糙度系数JRC₁₀、JRC₂₀、JRC₃₀、JRC₄₀、JRC₅₀、JRC₆₀、JRC₇₀、JRC₈₀、JRC₉₀、JRC₁₀₀、JRC₁₁₀、JRC₁₂₀、JRC₁₃₀、JRC₁₄₀、JRC₁₅₀、JRC₁₆₀、JRC₁₇₀、JRC₁₈₀、JRC₁₉₀、JRC₂₀₀的值。

表1    岩体结构面粗糙度系数JRC_n表

Ryn	JRC10	JRC20	JRC30	JRC40	JRC50	JRC60	JRC70	JRC80	JRC90	JRC100	JRC110	JRC120	JRC130	JRC140	JRC150	JRC160	JRC170	JRC180	JRC190	JRC200
																					0	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
2	8.33	4.06	2.68	2.00	1.59	1.33	1.14	0.99	0.88	0.79	0.72	0.66	0.61	0.56	0.53	0.49	0.46	0.44	0.42	0.39
																					4	16.26	8.06	5.34	3.99	3.19	2.65	2.27	1.98	1.76	1.58	1.44	1.32	1.22	1.13	1.05	0.99	0.93	0.88	0.83	0.79
6	23.49	11.97	7.98	5.97	4.77	3.97	3.40	2.97	2.64	2.38	2.16	1.98	1.83	1.69	1.58	1.48	1.39	1.32	1.25	1.18
																					8	29.88	15.74	10.57	7.93	6.35	5.29	4.53	3.96	3.52	3.17	2.88	2.64	2.43	2.26	2.11	1.98	1.86	1.76	1.66	1.58
10	35.42	19.34	13.10	9.87	7.91	6.59	5.65	4.94	4.39	3.95	3.59	3.29	3.04	2.82	2.63	2.47	2.32	2.19	2.08	1.97
																					12	40.15	22.74	15.57	11.78	9.46	7.89	6.77	5.92	5.27	4.74	4.31	3.95	3.65	3.38	3.16	2.96	2.79	2.63	2.49	2.37
14	44.19	25.94	17.97	13.65	10.99	9.18	7.88	6.90	6.14	5.52	5.02	4.60	4.25	3.95	3.68	3.45	3.25	3.07	2.91	2.76
																					16	47.64	28.93	20.28	15.49	12.49	10.46	8.98	7.87	7.00	6.31	5.73	5.26	4.85	4.51	4.21	3.94	3.71	3.51	3.32	3.16
18	50.59	31.71	22.50	17.28	13.98	11.72	10.08	8.84	7.86	7.08	6.44	5.91	5.46	5.07	4.73	4.43	4.17	3.94	3.74	3.55
																					20	53.13	34.29	24.64	19.03	15.44	12.96	11.16	9.79	8.72	7.86	7.15	6.56	6.06	5.63	5.25	4.92	4.64	4.38	4.15	3.94
22	55.33	36.68	26.68	20.73	16.87	14.19	12.23	10.74	9.57	8.63	7.85	7.21	6.66	6.18	5.77	5.41	5.10	4.81	4.56	4.33
																					24	57.24	38.88	28.63	22.38	18.28	15.41	13.30	11.69	10.42	9.40	8.55	7.85	7.25	6.74	6.29	5.90	5.56	5.25	4.97	4.73
26	58.92	40.91	30.48	23.98	19.65	16.60	14.35	12.62	11.26	10.16	9.25	8.49	7.85	7.29	6.81	6.39	6.01	5.68	5.38	5.12
																					28	60.41	42.79	32.25	25.53	21.00	17.77	15.38	13.54	12.09	10.91	9.94	9.13	8.44	7.84	7.33	6.87	6.47	6.11	5.79	5.51

30	61.73	44.52	33.93	27.03	22.31	18.93	16.40	14.46	12.92	11.67	10.63	9.77	9.03	8.39	7.84	7.36	6.93	6.55	6.20	5.90
																					32	62.90	46.13	35.52	28.47	23.59	20.06	17.41	15.36	13.74	12.41	11.32	10.40	9.62	8.94	8.35	7.84	7.38	6.98	6.61	6.29
34	63.96	47.61	37.03	29.87	24.84	21.17	18.41	16.26	14.55	13.15	12.00	11.03	10.20	9.49	8.87	8.32	7.84	7.41	7.02	6.67
																					36	64.91	48.98	38.46	31.21	26.05	22.26	19.39	17.14	15.35	13.89	12.68	11.65	10.78	10.03	9.38	8.80	8.29	7.84	7.43	7.06
38	65.77	50.26	39.82	32.50	27.23	23.33	20.35	18.02	16.15	14.62	13.35	12.28	11.36	10.57	9.88	9.28	8.74	8.26	7.83	7.45
																					40	66.55	51.44	41.11	33.74	28.38	24.37	21.30	18.88	16.93	15.34	14.01	12.89	11.94	11.11	10.39	9.75	9.19	8.69	8.24	7.83
42	67.26	52.55	42.33	34.94	29.50	25.39	22.23	19.73	17.71	16.05	14.67	13.51	12.51	11.64	10.89	10.23	9.64	9.11	8.64	8.22
																					44	67.92	53.57	43.49	36.09	30.58	26.39	23.14	20.56	18.48	16.76	15.33	14.12	13.08	12.18	11.39	10.70	10.09	9.54	9.05	8.60
46	68.52	54.53	44.59	37.20	31.63	27.37	24.04	21.39	19.24	17.47	15.98	14.72	13.64	12.71	11.89	11.17	10.53	9.96	9.45	8.98
																					48	69.08	55.43	45.63	38.26	32.65	28.32	24.92	22.20	19.99	18.16	16.63	15.32	14.20	13.23	12.39	11.64	10.97	10.38	9.85	9.37
50	69.59	56.27	46.62	39.28	33.64	29.25	25.78	23.00	20.73	18.85	17.26	15.92	14.76	13.76	12.88	12.10	11.42	10.80	10.25	9.75

Claims (1)

1、一种岩体结构面粗糙度系数表的制备方法，其特征在于包含以下顺序步骤：

(1)在工程岩体结构分析的基础上，判断潜在滑移结构面；

(2)确定潜在滑移结构面的潜在滑移破坏方向；

(3)在所述的潜在滑移方向均匀布置多个测段；

(4)采用轮廓曲线仪绘制每一测段的轮廓曲线；

(5)测量每一轮廓曲线的起伏幅度R_yn；

(6)由公式 ${\mathrm{JRC}}_n=49.2114e^{\frac{29L_0}{450L_n}}\arctan \left[\frac{8R_{\mathrm{yn}}}{L_n}\right]$ 计算粗糙度系数JRC_n值；

(7)根据每个测段不同的粗糙度系数计算得到JRC_n的期望值E(JRC_n)；

(8)根据步骤(6)(7)对应的数据值，制备岩体结构面粗糙度系数表，岩体结构面粗糙度系数JRC_n表第一列标明轮廓曲线凸齿幅度R_yn的值，第二列至第二十列分别表示取样长度为10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm、160cm、170cm、180cm、190cm或200cm的岩体结构面粗糙度系数JRC₁₀、JRC₂₀、JRC₃₀、JRC₄₀、JRC₅₀、JRC₆₀、JRC₇₀、JRC₈₀、JRC₉₀、JRC₁₀₀、JRC₁₁₀、JRC₁₂₀、JRC₁₃₀、JRC₁₄₀、JRC₁₅₀、JRC₁₆₀、JRC₁₇₀、JRC₁₈₀、JRC₁₉₀、JRC₂₀₀的值。