[发明专利]岩体结构面力学性质稳定阈值确定方法

摘要

本发明涉及一种岩体结构面力学性质稳定阈值确定方法，包含以下顺序步骤：在小尺寸岩体结构面上，对应所需测量方向均匀布置统计所需数目的长度分别为10cm和30cm的测段，绘制上述测段的轮廓曲线；分别测量上述测段的每个轮廓曲线的起伏幅度，计算每个测段粗糙度系数值，根据每个10cm、30cm测段不同的粗糙度系数计算得到期望值E(JRC₀)、E(JRC₃₀)；由JRC尺寸效应分形模型：，换算得到岩体结构面JRC尺寸效应分维数D₃₀；将D₃₀值代入相对JRC尺寸效应率公式，进行取样长度L_n与相对JRC尺寸效应率f的敏感性分析，得到L_n－f关系图，在L_n－f关系图上，取f＝5％时，L_n－f关系曲线上对应的取样长度即岩体结构面粗糙度系数稳定阈值L_n^*；将上述确定的岩体结构面粗糙度系数稳定阈值L_n^*作为岩体结构面力学性质稳定阈值。

主权项

1、一种岩体结构面力学性质稳定阈值确定方法，其特征在于包含以下顺序步骤：(1)在小尺寸岩体结构面上，对应所需测量方向均匀布置统计所需数目的长度分别为10cm和30cm的测段，采用轮廓曲线仪绘制上述测段的轮廓曲线；(2)测量上述10cm测段的每个轮廓曲线的起伏幅度Ry0，由公式${\mathrm{JRC}}_0=49.2114e^{\frac{29}{450}}\arctan \left[\frac{{4R}_{y0}}{5}\right]$ 分别计算每个10cm测段粗糙度系数JRC0值，根据每个10cm测段不同的粗糙度系数计算得到JRC0的期望值E(JRC0)；(3)测量上述30cm测段的每个轮廓曲线的起伏幅度Ry30，由公式${\mathrm{JRC}}_{30}=49.2114e^{\frac{29L_0}{450L_{30}}}\arctan \left[\frac{{8R}_{Y30}}{L_{30}}\right]$ 分别计算每个30cm测段粗糙度系数JRC30 值，根据每个30cm测段不同的粗糙度系数计算得到JRC30的期望值E(JRC30)；(4)由JRC尺寸效应分形模型$E\left({\mathrm{JRC}}_{30}\right)=E\left({\mathrm{JRC}}_0\right){\left[\frac{L_{30}}{L_0}\right]}^{-D_{30}},$ 换算得到岩体结构面JRC尺寸效应分维数D30；(5)将步骤(4)得到的JRC尺寸效应分维数D30值代入相对JRC尺寸效应率公式$f=\frac{{\left(0.1L_n\right)}^{-D_{30}}-{(0.1L_n-1)}^{-D_{30}}}{2^{-D_{30}}-1},$ 进行取样长度Ln与相对JRC尺寸效应率f的敏感性分析，得到Ln-f关系图，在Ln-f关系图上，取f＝5％时，Ln-f关系曲线上对应的取样长度即岩体结构面粗糙度系数稳定阈值Ln*；(6)将步骤(5)确定的岩体结构面粗糙度系数稳定阈值Ln*作为岩体结构面力学性质稳定阈值。