مطالعه پارامترهای آماری توصیف کننده پروفیل درز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس، بخش معدن، گروه مکانیک سنگ

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده معدن و متالوژی‍

چکیده

بررسی و تشریح هندسه سطح درز در مطالعات رفتار مکانیکی و هیدرومکانیکی درزه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. از روش‌های کمی‌سازی مطالعه درز، استفاده از پارامترهای آماری جهت تشریح هندسه درز می­باشد. در روش آماری، پارامترهای مختلفی مانند متوسط ارتفاع خط مرکزی(CLA)، مجذور میانگین مربعات ارتفاع(RMS)، Z2 و پارامتر زبری(RL) مورد استفاده قرار می­گیرد. در بیشتر مطالعات انجام شده، عموماً جهت تشریح زبری از یک پارامتر استفاده شده است(عموماً پارامترهای Z2 یا RL مورد استفاده قرار گرفته­اند). در این تحقیق، عملکرد هریک از پارامترهای آماری به منظور بررسی زبری پروفیل‌های درز، مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور از پروفیل‌های بارتون و پروفیل‌هایی با هندسه منظم استفاده شده است. پروفیل‌های مورد ارزیابی با استفاده از نرم‌افزار، رقومی­سازی شده و پارامترهای آماری مختلف آن‌ها محاسبه شده­اند. نتایج تحقیق حاکی از آن است که برای مطالعه دقیق رفتار ناپیوستگی‌ها، استفاده از یک یا تعداد معدودی پارامتر آماری، جهت توصیف هندسه درزه‌ها مناسب نمی­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of statistical parameters describing the joint profile

نویسندگان [English]

  • Reza Ashjari 1
  • Morteza Ahmadi 1
  • Kamran Ghoshtasbi 1
  • Mostafa Sharifzadeh 2
1 Rock Mechanics Gr., Mining Eng. Dept., Eng. Faculty, Tarbiat Modares Uni., Moahmadi@modares.ac.ir
2 Mining and Metallurgical Eng. Dept., Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic)
چکیده [English]

In studies of mechanical and hydro-mechanical behavior of rock joints, it is important to consider the joint surface geometry. Statistic methods are used for quantification of rock joint surface geometry. In these methods the geometry of joint surface are quantified by Centre Line Average height (CLA), Root Mean-Square of height (RMS), Auto Correlation Function (ACF), RMS of the first derivative of profile (Z2) and Relative Length (RL). In most of previous studies, one parameter (such as Z2 or RL) was used for quantification of surface roughness. In this study, the efficiency of statistical parameters for rock joint quantification is evaluated. With this regard, Barton’s profiles and some profiles with regular geometry are used. Each profile is digitized and statistical parameters are computed. It is revealed that in order to study the rock joints behavior, it isn’t appropriate to use one or some limited number of statistical parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geometry
  • joint roughness
  • JRC
  • roughness quantification and roughness parameters

Aydan, ., Shimizu, Y., and Kawamoto, T., 1996. The anisotropy of surface morphology characteristics of rock discontinuities. Rock Mech. Rock Eng., 29(1): 47-59.

Barton, N., chouby, V., 1977. The shear strength of rock joints in theory and practice. Rock Mechanics, 10: 1-65.

Dove, J.E., Frost, J.D., 1996. A method for measuring geomembrane surface roughness. Geosynthetics International, 3: 369-392.

Gadelmawla, E.S., Koura, M.M., MAksoud, T.M.A., Elewa, I.M., Soliman, H.H., 2002.  Roughness Parameters J. Mat. Proc. Tech., pp. 133-145.

Gokhale, A.M., Drury, W.J., 1990. A general method for estimation of fracture surface roughness: Part II Theoretical aspects. Metallurgical Transactions A, 21A: 1193-1199.

Hong, E.S., Lee, J.S., Lee I.M., 2008. Underestimation of roughness in rough rock joints. Int. J. Num. and Ana. Meth. In Geomech., 32: 1385-1403.

Lee, S.W., Frost, J.D., Righter, G.K., 1998. The influence of geomembrane surface roughness on geomembrane-geotextile interface strength. Proceedings of Sixth International Conference on Geosynthetics, Atlanta, Georgia, pp.433-438.

Maerz, N.H., Franklin, J.A., Bennett, C.P., 1990. Joint roughness measurement using shadow profilometry. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., 27: 329-343.

Myers, M.o., 1962. Characterization of surface roughness. Wear, 5: 182-189.

Sayles, R.S., Thomas, T.R., 1977. The Spatial representation of surface roughness by means of the structure function: Practical alternative to correlation. Wear, 42: 263-276.

Tse, R., Cruden, D.M., 1979. Estimating joint roughness coefficients. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., 16: 303-307.

Yu, X., Vayssade, B., 1991. Joint profiles and their roughness parameters. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., 28: 333-336.

Yang, Z.Y., Lo, S.C., Di, C.C., 2001. Reassessing the joint roughness coefficient (JRC) estimation using Z2. Rock Mech. Rock Engng., 34(3): 243-251.