JRC-JCS模型与直剪试验对比研究

结构面抗剪强度是影响工程岩体稳定的重要因素,它决定工程岩体破坏的可能性。基于结构面粗糙度系数定向统计测量技术的JRC-JCS模型可以考虑地质和环境因素的影响,具有费用低、速度快、简便易行等特点,是获取工程岩体无填充或少填充硬岩结构面抗剪强度参数的实用方法,已为50多个岩体工程提供了结构面抗剪强度参数。为分析JRC-JCS模型评价结构面抗剪强度参数的可靠性,选取天然岩石结构面试样,进行干燥状态和饱和状态结构面抗剪强度直剪试验和JRC-JCS模型评价的对比研究。结果表明,在结构面粗糙度系数的定向统计测量、尺寸效应分析,以及剪切过程衰减折减的基础上,运用结构面粗糙度系数定向统计测量技术的JRC-JCS模型评价的结构面抗剪强度参数与直剪试验结果具有较好的一致性,JRC-JCS模型对结构面峰值摩擦角有较好的预测能力。

基于正反向直剪试验的岩石节理JRC值计算研究

剖面线JRC值是利用Barton的JRC-JCS抗剪强度模型估算岩石节理抗剪强度的关键参数,目前关于岩石节理剖面线JRC定量计算的研究成果非常丰富,但是考虑剪切方向影响的岩石节理JRC值计算研究还较为欠缺。为此,在对10条Barton标准剖面线进行精细数字化处理获得其二维坐标数据的基础上,考虑剪切方向影响,计算剖面线坡度均方根一阶导数Z_(2)*值,同时,开展具有Barton标准剖面线形貌特征的人工模拟岩石节理试件正反向直剪试验,在此基础上利用正反向直剪试验,反算JRC值和对应的剖面线Z_(2)*值,通过回归分析,建立考虑剪切方向的岩石节理剖面线JRC值对数和幂指数经验计算公式,并将经验公式JRC计算值与直剪试验反算JRC值进行比较,结果表明,幂指数关系式更适合计算正向剪切下的岩石节理剖面线JRC值,而对数关系式更适合计算反向剪切下的岩石节理剖面线JRC值。