煤田地质与勘探

作者：陈世江, 刘宏伟, 李涛, 岳虎, 刘建刚, 余江,

关键词：地质工程, 岩体节理, 粗糙度, 统计参数, 统一模型,

目的岩体节理粗糙度对其剪切、渗流等力学性质有重要影响，其精准定量化表征对节理岩体工程实践具有重要意义。目前研究成果表明统计参数中一阶导数均方根与岩体节理粗糙度最具相关性，是表征节理粗糙度的重要方法之一，然而采样间隔严重影响其表征结果。方法鉴于此，深入分析一阶导数均方根表征节理粗糙度的缺陷，提出节理轮廓线上参与计算相邻点有效间距，改进采样间隔趋于最小采样精度时考虑坡向一阶导数均方根算法，建立考虑采样间隔改进参数评估节理粗糙度的统一模型；最后通过试验验证所提模型的可靠性。结果与结论结果表明：(1) 在采样间隔趋于最小采样精度时，改进一阶导数均方根表征节理粗糙度更有效。(2) 采样间隔在2.13 mm, 10.1 mm范围内，不同间隔下38组类岩石节理面4个方向上的粗糙度评估值与实际值平均偏差不超3.0；其中180°方向的标准差低至1.249。(3) 构建的节理粗糙度评价新模型初步解决了一阶导数均方根参数表征节理粗糙度受采样间隔严重影响而不便应用的缺陷，为精准量化岩体节理粗糙度提供了一条新途径，该研究方案也为其他统计参数在节理粗糙度精准评估中的普适应用提供参考借鉴。

来源：2025年第3期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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