孙 琦 张 文 赵云鹏 韩 博 赵潇涵

(吉林大学， 建设工程学院， 长春 130012， 中国)

0 引 言

岩体结构面是明显脆弱的部分，在岩体的剪切、变形中起着重要作用(Zhang et al.，2016; 吴禄祥等， 2020)。隧道、高陡岩质斜坡等岩体工程的启裂破坏往往都是沿着岩体结构面开始，而岩体结构面的剪切强度和变形特征受结构面粗糙度(JRC)和结构面强度(JCS)的共同控制(孙辅庭等， 2014； 唐志成等， 2014； Zhang et al.，2016)。因此，获得岩体结构面粗糙度的精确值是确定岩体剪切强度，进行岩体工程建设的关键。

岩体结构面粗糙度是岩体结构面抗剪强度的主要影响因素。因此，国内外学者对岩体结构面粗糙度展开了大量的研究工作。1973年， Barton(1973)通过大量试验首次提出了节理粗糙度系数(JRC)这一概念。随后，Barton et al.(1977)根据剪切试验，给出了10条标准剖面线以及对应的JRC参考值，为JRC的定性评价奠定了基础。此后，这种同10条标准剖面线进行定性对比的JRC确定方法被广泛应用在工程实践中。但这种经验方法所固有的人为误差难以避免(Beer et al.，2002; 张超等， 2020)。因此，亟需一种能定量评价结构面粗糙度的方法。

近年来，为了实现粗糙度的定量化表征，基于岩体结构面粗糙度的几何参数的数理统计法(Wu et al.，1978; Tse et al.，1979; Maerz et al.，1990; Belem et al.，2000)，与岩体结构面的自相似特征的分形理论(Clark， 1986; Xie et al.，1998; Kulatilake et al.，2006; Babanouri et al.，2013)逐渐应用在JRC值的确定上。常见的JRC2D确定方法包括Z2、Sdi、RZ、Dc、直边图解法等(Tse et al.，1979; Yang et al.，2001; 吴禄祥等， 2020)。然而，这些JRC评价方法都是基于结构面的二维剖面线或者出露的线状结构面进行计算的，难以获得结构面真实的粗糙度。鉴于此，学者们对真实结构面粗糙度的定量表征开展更深层次的研究，促进JRC3D表征体系不断发展。……