基于Grasselli模型的一个新的岩石节理三维粗糙度指标

摘要：

岩石节理粗糙度是影响岩体剪切力学特性和渗流特性的关键因素.为了获得一个具有各向异性特征且能够反映节理剪切机制的三维粗糙度指标,采用三维激光扫描仪对4组砂岩节理开展了形貌扫描试验,结合Grasselli模型的思想,提出了一个新的三维粗糙度指标θ*R.为了验证新指标的合理性,将其与其他3种模型进行了对比,分析结果表明:相较于Grasselli模型、Liu模型以及Tian模型,新模型与形貌测试结果更加吻合.首次提出了迎剪侧视倾角密度函数的概念,并发现Liu模型实质上遵循Weibull分布.相较于Grasselli模型、Liu模型以及Tian模型的理论密度函数,新模型的密度函数与试验实测结果更加吻合,从而证明了新模型的合理性.新的粗糙度指标更为简单,仅考虑迎剪侧视倾角的作用,量纲和物理意义明确,且和节理的粗糙度呈正相关,试验结果也表明新指标能够较好的反映节理粗糙度的各向异性.

关键词：岩石力学、节理、粗糙度指标、Grasselli模型、各向异性

所属期刊栏目：42

分类号：TU451(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金No.41772308.No.41272342

在线出版日期：2021-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：700-712