›› 2016, Vol. 38 ›› Issue (5): 1029-1034.doi: 10.16507/j.issn.1006-6055.2016.05.021

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岩石节理形貌粗糙度系数与分形维数及几个参数的关系分析

李坤 王卫华 严哲 唐修   

  1. 中南大学资源与安全工程学院,长沙410083
  • 出版日期:2016-10-25 发布日期:2016-10-28

  • Online:2016-10-25 Published:2016-10-28

摘要:

为了更加准确地描述岩石节理形貌粗糙度系数(JRC),利用26组花岗岩试样劈裂形成模拟天然节理和20组人工预制具有不同JRC系数值的试样来模拟节理表面形貌,研究了节理三维形貌各向异性分形特征、JRC以及剖面线平均分形维数和节理表面分形维数之间的关系。并且在前人研究的基础上,分析了其他学者较少研究的几个参数,即节理剖面系数Rp、粗度轮廓的最大波谷深度Rv、粗度轮廓的均方根(RMS)的偏差Rq及峰度系数Sku几个统计参数和JRC之间的相关关系。结果表明,尽管各方向的分形维数差异较小,但是仍然存在各向异性特征。JRC与分形维数之间存在较为明显的指数关系,而剖面线平均分形维数和节理表面分形维数之间存在很强的线性相关关系,JRC与Rp、Rv、Sku之间的相关关系为线性关系,且Rp、Rv与JRC的相关关系拟合结果很相似,均为线性相关。而JRC与Rq之间存在抛物线的关系,拟合结果JRC=3.80013+4.3267e43.3276Rq。通过运用分形和统计参数联合描述JRC更加全面。

关键词: 节理形貌粗糙度系数, 各向异性, 分形维数, 统计参数, 相关关系

中图分类号: