基于三维形貌参数的偶合节理峰值抗剪强度公式

摘要

节理表面形貌是影响节理峰值抗剪强度的重要因素，采用人工模拟材料节理分别在0．5，1．0，1．5，2．0，3．0MPa的法向应力下进行直剪试验，研究三维形貌参数与峰值抗剪强度之间的关系。选用节理面有效三维平均倾角θ3s、粗糙度系数Rs、最大可能接触面积比A作为表征节理面粗糙度的参数。直剪试验前、后采用TJXW-3D型便携式岩石表面形貌测量仪对节理表面进行形貌数据测试；根据直剪试验结果建立节理峰值剪胀角与三维形貌参数θ3s,Rs，A0之间的关系；建议采用新的强度准则计算节理的峰值抗剪强度。新公式的计算结果与试验值具有较好的一致性，并将其与Barton公式的计算结果进行比较，可知Barton公式的计算结果低于试验实测值。