节理粗糙度对岩块体积的影响规律研究

岩体结构直接控制着岩体力学、水力学特性，岩块体积分布规律可直接反映岩体结构特征。目前研究多将节理面简化为平面，忽略了粗糙度对岩块体积的影响。利用Hurst指数H和高度均方根R_q表征节理粗糙度，研究了节理粗糙度对岩块数量和体积分布规律的影响。结果表明：(1)H、R_q控制节理的粗糙起伏形态，粗糙度随着R_q的增大而增大、随着H的增大而减小；(2)块体的数量总体上与节理粗糙度正相关，即随着粗糙度的增大而增加；(3)R_q和H对岩块体积分布的影响，主要通过改变小体积块体所占比例实现，块体的平均体积和中位体积随着粗糙度的增大而减小；(4)当节理正交且间距相近时，块体数量随粗糙度的变化可以分为3个阶段，即稳定阶段、初始增长阶段和快速增长阶段，R_q和H共同控制着各区间的相对分布范围。最后，基于摄影测量采集的数据建立了岩体节理模型，对大连某公路边坡的岩块体积分布进行了研究，验证了上述结论的准确性。