岩体结构面粗糙度各向异性特征及尺寸效应分析

发布时间：2017-09-29 10:17

  本文关键词：岩体结构面粗糙度各向异性特征及尺寸效应分析

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【摘要】：岩体结构面形貌存在明显的各向异性和尺寸效应特征。由于结构面本身的复杂性,定量表征其属性仍是该领域的研究难点。鉴于此,考虑岩体结构面的地质本质性特征,应用地质统计学原理,提出采用变异函数参数(基台C和变程a)表示结构面粗糙度(JRCv)的方法;然后采用量纲分析法,给出JRCv表达式。应用提出的公式计算结构面上不同尺寸范围(100 Pixel×100 Pixel~1 000 Pixel×1 000 Pixel)32个方向上的JRCv值,分析结构面粗糙度各向异性及其尺寸效应特征。研究结果表明:(1)从表观看,沿分析方向,结构面越粗糙,JRCv值越大,JRCv可以定量表征结构面粗糙度及其各向异性特征;(2)在结构面分析方向上,随尺寸范围的增大,JRCv值逐渐减小,达到一定范围时,JRCv值趋于稳定,通过分析各方向上JRCv值随尺寸范围的变化趋势,可以确定结构面的临界范围;(3)结构面各向异性特征受结构面研究范围的影响,当研究范围达到一定尺度时,结构面各向异性特征趋于稳定。该研究成果将为定量分析岩体结构面力学性质强弱方向提供依据,为实验室或原位结构面力学试验选择合理尺寸试件提供一种新方法。
【作者单位】： 内蒙古科技大学矿业研究院;东北大学资源与土木工程学院;
【关键词】： 岩石力学 岩体结构面 各向异性 尺寸效应 变异函数
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51264028) 内蒙古教育厅基金资助项目(NJZY13138)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言岩体结构面的力学性质主要取决于结构面的形貌特征,如何有效描述结构面的粗糙特性是研究岩体结构面力学特性的基础[1-3]。然而,由于岩体结构面本身的复杂性,特别是其各向异性、尺寸效应、三维效应等因素的影响,结构面粗糙性的定量评价仍是该研究领域的难点。因此,深入研

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本文编号：941434