这是一篇关于三维视角下表征岩体结构面粗糙度的学术论文。该文主要内容如下:
[作者和机构] 作者是石林、葛云峰、吴崎伟、王方艳、徐楚,他们来自中国地质大学(武汉)。
[背景介绍] 传统上岩体结构面粗糙度的研究多集中于二维角度,仅使用一条剖面轮廓线来表征结构面的特征是不全面的。因此需要提出一种三维视角下的定量描述方法,全面地从三维曲面特征来评价结构面粗糙度。
[研究内容和方法]
提出了三维视角下的几个表征参数:面积扩展率(s)、结构面起伏度(rs)和平均粗糙度系数(jrcs)。这些参数延伸自二维角度下的伸长率和相对起伏度等概念。
利用Matlab对获取的结构面点云数据进行处理,计算上述三个参数的具体数值。
以秭归马家沟滑坡为案例,对采集的8组结构面数据进行分析,并通过回归分析得到面积扩展率s、结构面起伏度rs与平均粗糙度系数jrcs之间的回归方程。
[研究结论]
该方法能全面地从三维视角表征岩体结构面的粗糙程度。
在已知面积扩展率s和结构面起伏度rs的情况下,可利用回归方程计算出平均粗糙度系数jrcs,判断结构面在三维角度下的粗糙度大小。
该方法能反映结构面粗糙度的各向异性、尺寸效应和间距效应等影响因素。
[研究意义和不足]
该方法测量便捷、计算简单,能够全面综合反映结构面的三维形态特征,对于岩体工程实践具有一定应用价值。但目前尚未将三维粗糙度参数与结构面抗剪强度建立直接关系,需要进一步研究。