节理压缩闭合试验前后表面形态特征变化分析

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2016.06.084

黄金科学技术 ›› 2016, Vol. 24 ›› Issue (6): 84-89.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2016.06.084

节理压缩闭合试验前后表面形态特征变化分析

王卫华，李坤*，严哲，唐修

中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083

收稿日期:2016-02-26 修回日期:2016-03-25 出版日期:2016-12-28 发布日期:2017-01-22
通讯作者: 李坤（1990-），男，河南安阳人，硕士研究生，从事岩土动力学和安全工程研究工作。 E-mail:354146406@qq.com
作者简介:王卫华（1976-），男，湖南长沙人，副教授，从事岩体动力学及爆破研究工作。50973993@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目“冲击载荷下岩石节理本构方程及其对应力波传播的影响”（编号：41372278）资助

Analysis on Changes of Surface Morphological Characteristics of Joint Under Compression Closed Testing

WANG Weihua，LI Kun，YAN Zhe，TANG Xiu

School of Resource and Safety Engineering，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China

Received:2016-02-26 Revised:2016-03-25 Online:2016-12-28 Published:2017-01-22

摘要/Abstract

摘要：

岩石节理表面形貌对于岩石的力学性质具有重要的影响。为了研究节理表面形貌在法向压缩作用下的变化规律，对节理试样进行了压缩闭合试验。运用三维高精度激光形貌仪（Talysurf CLI 2000）对试验前后节理表面分别进行扫描，获得了二维和三维形貌特征图，并选取节理表面最大峰高（S_p）、表面最大高度（S_z）、表面最大谷深（S_v）、峰度系数（S_ku）、偏斜度系数（S_sk）、均方根高度（S_q）和算术平均高度（S_a）共7个表面形貌高度特征参数进行分析。研究发现：S_p、S_sk、S_k在法向应力的作用下有所减小，但是减幅均较小；S_v在压缩闭合试验后减小明显；S_z变化规律类似；S_a和S_q在压缩闭合后基本呈增大趋势。由此可见，节理表面形貌对节理压缩闭合曲线有明显的影响。

关键词: 岩石节理形貌, 压缩闭合试验, 高度特征参数, 变化规律

Abstract:

The surface topography of rock joints has an important influence on the mechanical properties of rock.In order to study the change law of joint surface topography under normal compression，the compression tests were carried out on joints specimens.Joint surfaces were scanned by using 3D high precision laser profilometer （Talysurf CLI2000） before and after the experiments and 2D and 3D morphology characteristics map were obtained.And surface morphology feature height parameters are selected，including the maximum peak of the joint surface，high S_p，the maximum height S_Z，maximum valley deep S_v，kurtosis coefficient S_ku，partial slope coefficient S_sk，mean square height S_q，arithmetic mean height S_a.It is found that the S_p，S_sk，S_ku decrease under normal stress，but decrease amplitude is smaller；S_V decreases obviously under the compression closing test；S_z variation law is similar with above；S_a and S_qwere increased after testing.The surface morphology of the joints has a significant effect on the closed curve of the joints.

Key words: rock joint morphology, compression closing test, high characteristic parameters, variation law

中图分类号:

TD724

王卫华，李坤，严哲，唐修 . 节理压缩闭合试验前后表面形态特征变化分析[J]. 黄金科学技术, 2016, 24(6): 84-89.

WANG Weihua，LI Kun，YAN Zhe，TANG Xiu. Analysis on Changes of Surface Morphological Characteristics of Joint Under Compression Closed Testing[J]. Gold Science and Technology, 2016, 24(6): 84-89.

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