裂隙粗糙系数

学科：工程地质学

词目：裂隙粗糙系数

英文：joint roughness coefficient，JRC

释文：裂隙粗糙系数表示裂隙面粗糙程度的系数。为巴顿（N R Barton）提出的岩体裂隙面强度经验公式中的参数之。根据岩体裂隙面粗糙程度的不同，由最光滑到最粗糙，其数值由0～20。确定裂隙粗糙系数的方法有二：一是利用表面糙度仪测制出裂隙面的剖面图，并与巴顿绘制的标准剖面对比，从而确定出相应的裂隙粗糙系数值；二是利用倾斜试验,测出开始滑动时的倾斜角,代入巴顿的裂隙面强度经验公式，反算求得裂隙粗糙系数。 2100433B

粗糙度阻力系数，指的是物体（如飞机、导弹）所受到的阻力与气流动压和参考面积之比，是一个无量纲量。粗糙度阻力系数又指钢丝绳通过滑车时会产生绳索的刚性阻力和滑轮轴承的摩擦阻力，这些阻力通常用一个系数值加以修正，此系数称为粗糙度阻力系数，用ω或f来表示。

Cx = X/(qS)

式中，

Cx：粗糙度阻力系数

X ：阻力（阻力与来流速度方向相同，向后为正）

q ：动压，q=ρv*v/2 (ρ为空气密度，v为气流相对于物体的流速）

S ：参考面积（飞机一般选取机翼面积为参考面积）

按裂隙的成因分为成岩裂隙水、构造裂隙水和风化裂隙水。按裂隙水的水力联系程度分为风化壳网状裂隙水、层状裂隙水和脉状裂隙水。

裂隙水风化裂隙水

赋存于岩体的风化带中。风化作用与卸荷作用决定了岩体的风化裂隙带在近地表处呈壳状分布，通常厚数米至数十米。裂隙分布密集均匀，连通良好的风化裂隙带构成含水层，未风化或风化程度较轻的母岩构成相对隔水层。因此，风化裂隙水一般为潜水。被后朔沉积覆盖的古风化壳，也可赋存承压水。风化裂隙水通常分布比较均匀，水力联系较好，但含水体的规模和水量都比较局限。

裂隙水成岩裂隙水

赋存于各类成岩裂隙中。成岩裂隙是沉积岩固结脱水及岩浆岩冷凝收缩形成的裂隙。一般情况下，成岩裂隙多为闭合，不构成含水层。陆地喷溢的玄武岩裂隙发育且张开，可构成良好含水层。岩脉及侵入岩体与围岩的接触带，冷凝后可形成张开的呈带状分布的裂隙，赋存带状裂隙水。熔岩流冷凝过程中未冷凝的熔岩流走，在岩体中留下的巨大熔岩孔道，形成管状含水带，可成为强富水的含水层。

裂隙水构造裂隙水

构造裂隙是固结岩石在构造应力作用下形成的最为常见的裂隙。构造裂隙水以分布不均匀、水力联系不好为其特征。在钻孔、平酮、竖井及各种地下工程中，构造裂隙水的涌水量、水位、水温与水质往往变化很大。这是由于构造裂隙的分布密度、方问性、张开性、延伸性极不均一所造成的。一般说来，层状岩层中，构造裂隙发育较为均匀，在层面裂隙的沟通下，构造裂隙水的水力联系较好。块状岩体中构造裂隙发育极不均匀，通常可分为3个级次的裂隙空间:[1]细短闭合的小裂隙构成的微裂隙岩体；[2]张开且延伸较长的中等裂隙构成的导水裂隙网络；[3]大裂隙与断层构成的局部导水通道。当钻孔或坑道进人微裂隙岩体时，水量微不足道；遇到裂隙网络时，出现较大水量;触及大的裂隙导水通道，水量十分可观。

裂隙岩体的渗透性，由于裂隙的性质及发育的方向性而具有各向异性。同时，随着空间尺度增加，宽度较小的裂隙交接处增加，裂隙网络的渗透参数将会降低，这就是裂隙岩体的尺度效应。河谷地带的裂隙岩体中，往往存在两类互相独立的裂隙网络系统，在浅表部连续分布的裂隙网络中，为浅循环冷水；在深部存在相对封闭而又连通的裂隙网络中，则为深循环水。

在裂隙岩体中开采或排除地下水时，要根据裂隙水的特点布置佑孔与坑道。在裂隙岩体中修建水利工程时，要充分考虑裂隙水的复杂性。渗漏计算，排水孔 (幕)和灌浆工程的设计，都应充分考虑裂隙岩体渗透性的不均一性，各向异性和尺度效应。