【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种三维岩体结构面剪切强度评估方法。其步骤包括:⑴获取岩石结构面三维形貌数据;⑵按照多重分形计算公式计算结构面多重分形特征参数和,并用其表示三维岩体结构面的粗糙度;⑶对不同粗糙程度的岩体结构面进行剪切力学试验,获得剪切力学参数,并按照步骤⑴和⑵计算各结构面的和值;⑷用步骤⑶测试与计算数据拟合改进的Barton剪切公式,从而获得由或表达的三维岩石结构面剪切强度公式。这样,在工程实践中可用该公式进行岩石结构面剪切强度评估。该公式克服了Barton公式仅考虑结构面的二维特性及粗糙度系数JRC人为估值的缺陷,为全面评价岩石结构面剪切强度特性提供一种方法。【专利说明】
本专利技术提供一种三维岩石结构面剪切强度评估方法,属于岩石力学领域范畴。
技术介绍
岩石结构面抗剪强度的研究已有近半个世纪的历史,至今为止,已经提出较有影响的剪切强度模型不下十余种,典型的如表1。表1代表性剪切强度模型【权利要求】1.一种三维岩石结构面剪切强度评估方法,其特征在于,方法步骤包括: (1)获取岩石试件结构面数字图像,用图像灰度值表示岩石结构面的三维形貌数据; (2)根据岩石结构面的三维数据,应用投影覆盖法,计算结构面多重分形特征参数M<q)和/w(g).(3)选择;r个不同粗糙程度的岩石结构面,按照步骤(1)和(2)计算各结构面的ΔΚφ和值,其中:G≥5); (4)对步骤(3)中的I个不同粗糙程度的岩石结构面进行剪切力学试验,获得组正应力a与剪应力^力学参数; (5)选取同类型结构面做不同正应力下的剪切试验,按照摩尔库伦准则计算结构面基本摩 ...
【技术保护点】
一种三维岩石结构面剪切强度评估方法,其特征在于,方法步骤包括:(1)获取岩石试件结构面数字图像,用图像灰度值表示岩石结构面的三维形貌数据;(2)根据岩石结构面的三维数据,应用投影覆盖法,计算结构面多重分形特征参数和;(3)选择个不同粗糙程度的岩石结构面,按照步骤(1)和(2)计算各结构面的和值,其中:(≥5);(4)对步骤(3)中的个不同粗糙程度的岩石结构面进行剪切力学试验,获得组正应力与剪应力力学参数;(5)选取同类型结构面做不同正应力下的剪切试验,按照摩尔库伦准则计算结构面基本摩擦角;(6)选取同类型的岩石试件进行单轴抗压试验,确定结构面壁面强度JCS;(7)以二维节理轮廓线Barton剪切公式为基础,提出由多重分形参数或表达的三维剪切强度公式,表达式为或,应用最小二乘法原理,结合步骤(3)‑(6)结构面多重分形参数计算数据和结构面力学测试数据,求得和系数为:,,则由多重分形参数或表达的三维岩石结构面剪切强度公式:或。
【技术特征摘要】
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