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裂隙岩体是在坝基、边坡、地下硐室等岩体工程中广泛遇到的一类复杂介质，它的变形、强度和地下水渗透性等力学特征将直接影响各类岩体工程的设计与施工，以及工程运营期间的长期稳定性。岩体是赋存于地质环境中的、经历过变形及破坏改造的、并且具有一定岩石成分及结构的地质体，是自然历史的形成物。岩体总是由结构面纵横切割而成，结构面的存在是造成岩体工程性质不连续、各相异性和不均一的根源。而结构面抗剪强度总是低于完整岩石的抗剪强度，因此岩体结构面对岩体的变形和破坏起着控制作用。由于岩体往往存在于有渗透压力作用的环境中，且岩体自身的复杂性以及各向异性导致研究渗透压力作用下岩体结构面抗剪强度显得尤为重要。研究渗透压力作用下岩体的结构面抗剪强度，对边坡稳定性评价与防护工程的治理设计具有重要的工程意义。
三维激光扫描技术是继GPS之后的又一项测绘新技术，也被称为“实景复制技术”，已成为空间数据获取的重要技术手段。它解决了实物与模型重构之间存在的难题，实现了的“实物的数字化”，是一种先进的高精度立体扫描技术。
分形理论有助于描述岩石表面粗糙度特征。分形可以是自仿射或者自相似性的。自相似分形是一种经过各种比例放大观测，其统计特性都保持不变的几何特征。自仿射分形是将集合内的各元素在不同方向上按不同的比率进行放大或缩小，其数据保持相似性。分形维数是对分形体“几何不规则程度”或许多自然现象“紊乱度”的描述。一般来说，形状或分布越不规整，分形维数就越大。
目前研究裂隙岩体最常见的计算模拟技术是离散元。离散元法是专门用来解决不连续介质问题的数值模拟方法。该方法把节理岩体视为由离散的岩块和岩块间的节理面所组成，允许岩块平移、转动和变形，而节理面可被压缩、分离或滑动。因此，岩体被看作一种不连续的离散介质。
本文以贵州省鱼简河水库拱坝地基岩体为研究对象，在资料收集与现场调查的基础上，采集白云岩结构面、泥质白云岩结构面、泥质白云岩与白云岩接触面样品与岩块样品，通过室内剪切强度试验与三维数值试验，研究渗透压力与粗糙度对不同类型结构面剪切强度参数的影响，总结不同类型结构面在上述因素影响下强度参数的变化规律，建立相应的剪切强度方程。通过研究所得剪切强度方程进行边坡稳定性计算，并与传统强度方程计算所得结果进行对比，探讨不同剪切强度方程对计算结果的影响。本文的主要工作包括：
(1)对现场采集的两种岩性(白云岩、泥质白云岩)岩块试样做了单轴抗压强度实验，得到了岩块体积、密度、吸水率、饱水系数、空隙率以及平均波速等物理性质参数，并且得到了单轴抗压强度、应变、弹性模量、变形模量、泊松比等力学性质参数，通过室内实验得到研究区内岩体的相关力学性质参数；
(2)对三种类型结构面(白云岩结构面、泥质白云岩结构面以及泥质白云岩与白云岩接触面)进行了抗剪强度实验，得到了剪切应力、粘结力以及内摩擦角等剪切强度参数，为结构面数值模拟试验打下了很好的基础；
(3)利用ILRIS-36D型三维激光扫描仪对白云岩结构面、泥质白云岩结构面、泥质白云岩与白云岩接触面结构面进行扫描，运用Polyworks9.0和Surfer8.0软件建立各结构面相应的三维数字高程模型。
(4)利用分形几何的方法，在Matlab7.0中实现程序设计，对三维数字高程模型进行分形描述，完成了三种岩石结构面粗糙度系数(JRC)以及分形维数(D)的定量估算，并利用回归分析，得到分形维数(D)与节理表面粗糙度系数(JRC)之间的量化关系，同时探讨了结构面抗剪强度(τ)与粗糙度系数(JRC)值之间的关系。
(5)基于离散单元法的相关理论，通过UDEC软件建立剪切强度试验数值模型，研究不同渗透压力、粗糙度对三种结构面剪切强度的影响，探讨研究了剪切强度的变化规律。