裂隙粗糙系數(shù)

學(xué)科：工程地質(zhì)學(xué)

詞目：裂隙粗糙系數(shù)

英文：joint roughness coefficient，JRC

釋文：裂隙粗糙系數(shù)表示裂隙面粗糙程度的系數(shù)。為巴頓（N R Barton）提出的巖體裂隙面強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式中的參數(shù)之。根據(jù)巖體裂隙面粗糙程度的不同，由最光滑到最粗糙，其數(shù)值由0～20。確定裂隙粗糙系數(shù)的方法有二：一是利用表面糙度儀測制出裂隙面的剖面圖，并與巴頓繪制的標(biāo)準(zhǔn)剖面對比，從而確定出相應(yīng)的裂隙粗糙系數(shù)值；二是利用傾斜試驗(yàn),測出開始滑動(dòng)時(shí)的傾斜角,代入巴頓的裂隙面強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式，反算求得裂隙粗糙系數(shù)。 2100433B

粗糙度阻力系數(shù)，指的是物體（如飛機(jī)、導(dǎo)彈）所受到的阻力與氣流動(dòng)壓和參考面積之比，是一個(gè)無量綱量。粗糙度阻力系數(shù)又指鋼絲繩通過滑車時(shí)會(huì)產(chǎn)生繩索的剛性阻力和滑輪軸承的摩擦阻力，這些阻力通常用一個(gè)系數(shù)值加以修正，此系數(shù)稱為粗糙度阻力系數(shù)，用ω或f來表示。

Cx = X/(qS)

式中，

Cx：粗糙度阻力系數(shù)

X ：阻力（阻力與來流速度方向相同，向后為正）

q ：動(dòng)壓，q=ρv*v/2 (ρ為空氣密度，v為氣流相對于物體的流速）

S ：參考面積（飛機(jī)一般選取機(jī)翼面積為參考面積）

按裂隙的成因分為成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水和風(fēng)化裂隙水。按裂隙水的水力聯(lián)系程度分為風(fēng)化殼網(wǎng)狀裂隙水、層狀裂隙水和脈狀裂隙水。

裂隙水風(fēng)化裂隙水

賦存于巖體的風(fēng)化帶中。風(fēng)化作用與卸荷作用決定了巖體的風(fēng)化裂隙帶在近地表處呈殼狀分布，通常厚數(shù)米至數(shù)十米。裂隙分布密集均勻，連通良好的風(fēng)化裂隙帶構(gòu)成含水層，未風(fēng)化或風(fēng)化程度較輕的母巖構(gòu)成相對隔水層。因此，風(fēng)化裂隙水一般為潛水。被后朔沉積覆蓋的古風(fēng)化殼，也可賦存承壓水。風(fēng)化裂隙水通常分布比較均勻，水力聯(lián)系較好，但含水體的規(guī)模和水量都比較局限。

裂隙水成巖裂隙水

賦存于各類成巖裂隙中。成巖裂隙是沉積巖固結(jié)脫水及巖漿巖冷凝收縮形成的裂隙。一般情況下，成巖裂隙多為閉合，不構(gòu)成含水層。陸地噴溢的玄武巖裂隙發(fā)育且張開，可構(gòu)成良好含水層。巖脈及侵入巖體與圍巖的接觸帶，冷凝后可形成張開的呈帶狀分布的裂隙，賦存帶狀裂隙水。熔巖流冷凝過程中未冷凝的熔巖流走，在巖體中留下的巨大熔巖孔道，形成管狀含水帶，可成為強(qiáng)富水的含水層。

裂隙水構(gòu)造裂隙水

構(gòu)造裂隙是固結(jié)巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的最為常見的裂隙。構(gòu)造裂隙水以分布不均勻、水力聯(lián)系不好為其特征。在鉆孔、平酮、豎井及各種地下工程中，構(gòu)造裂隙水的涌水量、水位、水溫與水質(zhì)往往變化很大。這是由于構(gòu)造裂隙的分布密度、方問性、張開性、延伸性極不均一所造成的。一般說來，層狀巖層中，構(gòu)造裂隙發(fā)育較為均勻，在層面裂隙的溝通下，構(gòu)造裂隙水的水力聯(lián)系較好。塊狀巖體中構(gòu)造裂隙發(fā)育極不均勻，通?？煞譃?個(gè)級次的裂隙空間:[1]細(xì)短閉合的小裂隙構(gòu)成的微裂隙巖體；[2]張開且延伸較長的中等裂隙構(gòu)成的導(dǎo)水裂隙網(wǎng)絡(luò)；[3]大裂隙與斷層構(gòu)成的局部導(dǎo)水通道。當(dāng)鉆孔或坑道進(jìn)人微裂隙巖體時(shí)，水量微不足道；遇到裂隙網(wǎng)絡(luò)時(shí)，出現(xiàn)較大水量;觸及大的裂隙導(dǎo)水通道，水量十分可觀。

裂隙巖體的滲透性，由于裂隙的性質(zhì)及發(fā)育的方向性而具有各向異性。同時(shí)，隨著空間尺度增加，寬度較小的裂隙交接處增加，裂隙網(wǎng)絡(luò)的滲透參數(shù)將會(huì)降低，這就是裂隙巖體的尺度效應(yīng)。河谷地帶的裂隙巖體中，往往存在兩類互相獨(dú)立的裂隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在淺表部連續(xù)分布的裂隙網(wǎng)絡(luò)中，為淺循環(huán)冷水；在深部存在相對封閉而又連通的裂隙網(wǎng)絡(luò)中，則為深循環(huán)水。

在裂隙巖體中開采或排除地下水時(shí)，要根據(jù)裂隙水的特點(diǎn)布置佑孔與坑道。在裂隙巖體中修建水利工程時(shí)，要充分考慮裂隙水的復(fù)雜性。滲漏計(jì)算，排水孔 (幕)和灌漿工程的設(shè)計(jì)，都應(yīng)充分考慮裂隙巖體滲透性的不均一性，各向異性和尺度效應(yīng)。