Analysis fo the Rock Joint Strength Characteristics Using New Rock Joint Roughness Quantification Method

This paper introduces the surface roughness parameter, Rs to the characterization of joint roughness and quantitatively illustrates the influence of joint roughness on the joint shear strength. A new peak shear strength criterion for rock joints using Rs is suggested. The results show that the surface roughness parameter, Rs can appropriately reflect the degree of roughness for the rock joint surfaces tested in this study A measuring interval of 2mm and profile length of 5cm can be used to characterize the joint roughness of the rock core size surfaces; however, the scale of fluctuation, $\delta_\alpha$ should be considered to extend the surface roughness parameter, Rs to the large-scale field rock joint surfaces. For the smooth joint roughness, sliding of the rock cores is the principal shear mechanism; however, the breakage of roughness from the rock cores is inferred for rougher joint roughness.

암석의 절리면 거칠기 정량화 기법 개발을 통한 절리면 전단강도 특성 분석

본 연구에서는 절리면 거칠기를 정량적으로 산출하기 위하여 표면 거칠기 계수, Rs를 이용한 측정방법을 제안하고, 이를 바탕으로 절리면 거칠기가 절리면 전단강도에 미치는 영향을 제시하였다. 제시된 Rs를 이용하여 새로운 절리면 전단강도 모델을 제안하였다. 연구 결과, 표면 거칠기 계수인 Rs는 암반의 절리면 거칠기를 정량적으로 표현할 수 있는 유용한 방법이 될 수 있음을 알 수 있었다. Rs에 의한 암코아 규모의 절리면 거칠기 측정에는 최대 측정간격으로 2mm, 최소 측정 길이로 5cm가 적당하나, 이를 대규모의 현장 절리면에 확대 적용하기 위해서는 변동규모(scale of fluctuation), $\delta_u$를 도입하여야 한다. 절리면 거칠기가 작은 경우, 전단강도는 절리면에서의 미끄러짐으로 유발되었으나, 거친 절리면에서의 전단강도는 거칠기의 일부분이 파괴됨으로 인하여 발생됨을 알 수 있었다.