專利名稱：巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型，適用于對具有不同表面形態(tài)的巖體結(jié)構(gòu)面進行抗剪強度模型試驗的場合。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明作出之前，現(xiàn)有技術(shù)按二級形態(tài)來描述巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)模型國際巖石力學(xué)學(xué)會將結(jié)構(gòu)面的表面形態(tài)分為波動起伏度和不平整度。波動起伏度描述結(jié)構(gòu)面表面大范圍的凸凹起伏，不平整度描述結(jié)構(gòu)面小尺度的凸凹，小尺度的凸凹在剪切時往往能被破壞；孫廣忠用起伏度和粗糙度來描述巖體結(jié)構(gòu)面的表面形態(tài)。結(jié)構(gòu)面的起伏度有四種形態(tài)平直、臺階狀、鋸齒狀和波狀。粗糙度分為三級，即粗糙的、平滑的、鏡面的。現(xiàn)有技術(shù)二級形態(tài)名稱不統(tǒng)一，分級界線不明確，且沒有說明二級形態(tài)的確定方法，不便于實際利用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種體現(xiàn)力學(xué)機理，分級界線明確，操作方便，使用效果好的巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型。
本發(fā)明所述的巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型的確定方法，包含以下順序步驟(1)將巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)分為三級宏觀幾何輪廓、表面起伏形態(tài)和微觀粗糙度；表面起伏形態(tài)構(gòu)成的巖體結(jié)構(gòu)面表面常見起伏輪廓的起伏幅度RA≥1200;]]>微觀粗糙度反映表面起伏形態(tài)常見起伏輪廓的起伏幅度RA≤1200;]]>宏觀幾何輪廓用表面起伏形態(tài)的峰谷包絡(luò)線面來表征；(2)對足夠統(tǒng)計數(shù)量條數(shù)的結(jié)構(gòu)面輪廓曲線進行定性分析，抽取長度分別為10cm、15cm、22cm的典型輪廓曲線；(3)分析結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)的力學(xué)機理，綜合典型輪廓曲線的定性分析和相對起伏幅度的定量統(tǒng)計結(jié)果，分別建立了巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型宏觀幾何輪廓的概化模型有平直、弧形和階梯狀三種形態(tài)；表面起伏形態(tài)的概化模型有平直、波狀和臺階狀三種形態(tài)；微觀粗糙度的概化模型有光滑和粗糙兩種形態(tài)；其中波狀包括有單波狀、多波狀、不均勻波狀、不對稱波狀、復(fù)合波狀；臺階狀包括有單臺階狀、多臺階狀。
采用本發(fā)明具有以下優(yōu)點巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型充分考慮了表面形態(tài)的力學(xué)機理，分級界線明確，操作方便，使用操作方便，不受人為因素影響，為巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強度模型試驗奠定了理論基礎(chǔ)，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。
圖1是宏觀幾何輪廓概化模型圖2是表面起伏形態(tài)概化模型圖3微觀粗糙度概化模型圖4是本發(fā)明具體實施模型具體實施方式
參照附圖1，2，3，其中圖1中①代表宏觀幾何輪廓為平直的形態(tài)，②代表宏觀幾何輪廓為弧形的形態(tài)，③代表宏觀幾何輪廓為階梯形的形態(tài)。
圖2中①代表表面起伏形態(tài)為平直的形態(tài)，②代表表面起伏形態(tài)為單臺階狀的形態(tài)③代表表面起伏形態(tài)為多臺階狀的形態(tài)，④代表表面起伏形態(tài)為單波狀的形態(tài)，⑤代表表面起伏形態(tài)為多波狀的形態(tài)，⑥代表表面起伏形態(tài)為不均勻波狀的形態(tài)，⑦代表表面起伏形態(tài)為不對稱波狀的形態(tài)，⑧代表表面起伏形態(tài)為復(fù)合波狀的形態(tài)。
圖3中①代表微觀粗糙度為光滑的形態(tài)，②代表微觀粗糙度為粗糙的形態(tài)。
圖4為本發(fā)明的實施例。如圖4所示，該巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型操作使用時，首先，分析輪廓曲線常見規(guī)模的起伏形態(tài)，該結(jié)構(gòu)面的表面起伏形態(tài)為波狀(不對稱波狀，圖4中的②)。然后，作波狀表面起伏的包絡(luò)線，得該節(jié)理的宏觀幾何輪廓為平直(圖4中的①)。最后，取波狀表面起伏形態(tài)的某一波面形態(tài)進行分析，該節(jié)理具有粗糙的微觀粗糙度特征(圖4中的③)。
權(quán)利要求
1.一種巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型的確定方法，其特征在于包含以下順序步驟(1)將巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)分為三級宏觀幾何輪廓、表面起伏形態(tài)和微觀粗糙度；表面起伏形態(tài)構(gòu)成的巖體結(jié)構(gòu)面表面常見起伏輪廓的起伏幅度RA≥1200;]]>微觀粗糙度反映表面起伏形態(tài)常見起伏輪廓的起伏幅度RA≤1200;]]>宏觀幾何輪廓用表面起伏形態(tài)的峰谷包絡(luò)線面來表征；(2)對足夠統(tǒng)計數(shù)量條數(shù)的結(jié)構(gòu)面輪廓曲線進行定性分析，抽取長度分別為10cm、15cm、22cm的典型輪廓曲線；(3)分析結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)的力學(xué)機理，綜合典型輪廓曲線的定性分析和相對起伏幅度的定量統(tǒng)計結(jié)果，分別建立了巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型宏觀幾何輪廓的概化模型有平直、弧形和階梯狀三種形態(tài)；表面起伏形態(tài)的概化模型有平直、波狀和臺階狀三種形態(tài)；微觀粗糙度的概化模型有光滑和粗糙兩種形態(tài)；其中波狀包括有單波狀、多波狀、不均勻波狀、不對稱波狀、復(fù)合波狀；臺階狀包括有單臺階狀、多臺階狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型的確定方法，包含以下順序步驟(1)將巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)分為三級宏觀幾何輪廓、表面起伏形態(tài)和微觀粗糙度；(2)對足夠統(tǒng)計數(shù)量條數(shù)的結(jié)構(gòu)面輪廓曲線進行定性分析，抽取長度分別為10cm、15cm、22cm的典型輪廓曲線；(3)分析結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)的力學(xué)機理，綜合典型輪廓曲線的定性分析和相對起伏幅度的定量統(tǒng)計結(jié)果，分別建立了巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型。本發(fā)明巖體結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)概化模型充分考慮了表面形態(tài)的力學(xué)機理，分級界線明確，操作方便，使用操作方便，不受人為因素影響，為巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強度模型試驗奠定了理論基礎(chǔ)，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。
文檔編號G01N3/24GK1645088SQ200410093228
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者杜時貴 申請人:金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院