大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法
2023-06-16 03:24:16
專利名稱：大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法
技術領域：
本發明涉及大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法，適用於在大尺度結構面表面輪廓曲線上測量粗糙度係數時判別測量結果是否有效的場合。
背景技術：
在本發明作出之前，沒有大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法。由於大尺度結構面輪廓曲線峰谷起伏的不規則性，以某一測量基準點為起點實施不同取樣長度的結構面粗糙度係數測量時，可能出現粗糙度係數測量結果與客觀規律相反的情況，即小取樣長度的結構面粗糙度係數小於大取樣長度的結構面粗糙度係數，導致測量結果無法用於結構面粗糙度係數的尺寸效應分析。
(二)發明內容本發明的任務是克服現有技術無法判別大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性的缺點，考慮大尺度結構面輪廓曲線峰谷起伏形態的不規則性和取樣長度與輪廓曲線起伏形態波長的關係，將根據大量樣本的結構面粗糙度係數統計測量資料總結的全概率事件作為判別標準，提供一種適用判別大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性的方法。
本發明的大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法，包含以下順序步驟(1)在大尺度結構面輪廓曲線上，對選定的某一測量基準點，按同一規則進行不同取樣長度的結構面粗糙度係數測量取樣，取樣長度間隔為10cm；(2)分別測量取樣長度為10cm、20cm、30cm、40cm和50cm結構面輪廓曲線的粗糙度係數JRC10、JRC20、JRC30、JRC40和JRC50；(3)根據測量結果進行大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別當JRC10＞JRC30，且JRC20＞JRC40，JRC30＞JRC50時，測量有效；否則測量無效。
若按(3)判別的粗糙度係數測量有效，則可進行更大取樣長度的結構面輪廓曲線粗糙度係數測量，並根據不同取樣長度的結構面粗糙度係數測量結果，開展大尺度結構面粗糙度係數尺寸效應研究；若按(3)判別的粗糙度係數測量無效，則該基準點的不同取樣長度結構面粗糙度係數測量結果不能作為大尺度結構面粗糙度係數尺寸效應研究，因此，不必繼續更大取樣長度的結構面粗糙度係數測量。
本發明與現有技術相比，可較早地判別大尺度結構面粗糙度係數測量的有效性，避免發生無效工作量，為大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量的有效性判別提供了有效的手段，具有較大的實施價值和社會經濟效益。
圖1為起伏規則的結構面表面輪廓曲線；圖2為起伏不規則的結構面表面輪廓曲線。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護範圍並不僅限於此實施例1參照附圖1～2，圖1為起伏規則的結構面表面輪廓曲線，以A點為基準點選取長度分別為10cm、20cm、30cm、40cm和50cm輪廓曲線，測得JRC10、JRC20、JRC30、JRC40和JRC50分別為18.92、15.87、13.22、12.53、11.98，符合JRC10＞JRC30，且JRC20＞JRC40，JRC30＞JRC50的有效性標準，故可以進行更大取樣長度的結構面粗糙度係數測量，進行大尺度結構面粗糙度係數尺寸效應分析；圖2為起伏不規則的結構面表面輪廓曲線，以B點為基準點選取長度分別為10cm、20cm、30cm、40cm和50cm輪廓曲線，則取長度分別為10cm、20cm的輪廓曲線在單個起伏波峰內，取樣長度大於30cm的輪廓曲線跨越了一個或一個以上的起伏波峰，導致粗糙度係數出現不規則現象，JRC10、JRC20、JRC30、JRC40和JRC50分別為13.32、13.89、18.34、17.58、16.81，由於JRC10＞JRC30，JRC20＜JRC40，JRC30＞JRC50，不符合有效性標準，故沒必要進行更大取樣長度的結構面粗糙度係數測量。
實施例2發明人的巖體結構面粗糙度係數測量研究工作始於1988年。研究表明，巖體結構面粗糙度係數具有各向異性、非均一性和尺寸效應等特徵。為評價巖體結構面粗糙度係數的各向異性特徵，需要進行結構面粗糙度係數的定向測量；為評價巖體結構面粗糙度係數的非均一性特徵，需要進行結構面粗糙度係數的統計測量；為評價巖體結構面粗糙度係數的尺寸效應特徵，需要進行大尺度結構面粗糙度係數的定向統計測量。由於結構面粗糙度係數測量儀器局限性，在近二十年的巖體結構面粗糙度係數定向、統計測量過程中，主要局限於中小尺度(取樣長度10cm至100cm)的巖體結構面粗糙度係數測量，隨著大尺度結構面粗糙度測量儀器的研製成功，開始嘗試大尺度(取樣長度大於100cm)巖體結構面粗糙度係數測量。由於大尺度(取樣長度大於100cm)巖體結構面粗糙度係數測量工作量特別大，非常有必要保證每次測量結果的可靠性。然而，由於巖體結構面表面起伏的不規則性，事實上並不是在任意測量點上的結構面粗糙度係數測量都與統計規律一致，造成測量結果的無效性。
通過近二十年的中小尺度(取樣長度10cm至100cm)的巖體結構面粗糙度係數定向、統計測量過程中，作者積累了20078條巖體結構面粗糙度係數的測量資料，統計結果如下
(1)統計值JRC10＝14.83，JRC20＝10.69，JRC30＝8.65，JRC40＝6.98，JRC50＝6.06。故JRC10＞JRC30，且JRC20＞JRC40，JRC30＞JRC50附表1資料證實杭千高速公路施家邊坡鈣質泥巖層面沿傾向方向的32條輪廓曲線的96個測量點巖體結構面粗糙度係數測量結果為(1)統計值JRC10＝15.0747，JRC20＝11.3866，JRC30＝9.0472，JRC40＝7.8747，JRC50＝6.9984。故JRC10＞JRC30，且JRC20＞JRC40，JRC30＞JRC50。說明從統計角度分析，該實例用本有效性判別標準是可靠的。
(2)JRC20＞JRC40的為86條，佔89.58％；JRC30＞JRC50的有83條，佔86.45％；JRC10＞JRC30的有92條，佔95.83％。說明根據本有效性判別標準進行測量點選擇，有效的測量點達到86.45％以下，這種選擇方法是可取的。
附表1 不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
不同取樣長度的JRC測量值
權利要求
1.一種大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法，包含以下順序步驟(1)在大尺度結構面輪廓曲線上，對選定的測量基準點，按同一規則進行不同取樣長度的結構面粗糙度係數測量取樣，取樣長度間隔為10cm；(2)分別測量取樣長度為10cm、20cm、30cm、40cm和50cm結構面輪廓曲線的粗糙度係數JRC10、JRC20、JRC30、JRC40和JRC50；(3)根據測量結果進行大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別當JRC10＞JRC30，且JRC20＞JRC40，JRC30＞JRC50時，測量有效；否則測量無效。
2.如權利要求1所述的大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法，其特徵在於所述的(3)判別的粗糙度係數測量有效，則可進行更大取樣長度的結構面輪廓曲線粗糙度係數測量。
3.如權利要求1所述的大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法，其特徵在於所述的(3)判別的粗糙度係數測量無效，則不必繼續更大取樣長度的結構面粗糙度係數測量。
全文摘要
本發明涉及一種大尺度結構面輪廓曲線粗糙度係數測量有效性判別方法，包含以下順序步驟(1)在大尺度結構面輪廓曲線上，對選定的測量基準點，按同一規則進行不同取樣長度的結構面粗糙度係數測量取樣，取樣長度間隔為10cm；(2)分別測量取樣長度為10cm、20cm、30cm、40cm和50cm結構面輪廓曲線的粗糙度係數JRC
文檔編號G01B21/30GK101050959SQ20071006841
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月30日 優先權日2007年4月30日
發明者杜時貴 申請人:浙江建設職業技術學院