在岩体工程中,结构面的分布特征及其抗剪强度是控制岩体稳定的最重要因素。其中,结构面的抗剪强度通常需要通过室内试验或者原位试验求取,但这些工作也存在着不足之处,如原位试验会受到现场条件限制等。Barton抗剪强度公式是目前广泛应用的计算方法,但其中的结构面粗糙度系数JRC难以准确确定。本文的研究目的是定量估算硬性结构面的粗糙度。以结构面的三维扫描、直剪试验和回弹试验为基础,旨在对岩体结构面三维形貌特征进行分析,得到定量估算结构面粗糙度系数JRC的方法。本次研究的内容如下:(1)通过三维扫描获得结构面的三维形态特征,在扫描得到的结构面上顺着剪切方向均匀切10条剖面线,并由此得到剪切方向上各个剖面曲线的曲线特征(点坐标),进而得到各个剖面线的爬坡角i_i、爬坡高h_i、面积S,再求10条剖面线爬坡角和爬坡高的平均值;(2)以Barton抗剪强度公式为基础,依据剪切试验结果反算各个结构面粗糙度系数JRC,并把反算的JRC作为真值;(3)利用剪切方向各剖面线的曲线特征及反算的JRC真值,通过比较分析,获得考虑剪切方向的结构面形貌特征与JRC定量估算的方法。结果表明:采用面积比、爬坡高和爬坡角组合时,拟合方程计算结果出的JRC与实验值反算出的JRC最大误差为1.7,误差很小,故可以用这些参数来定量估算结构面粗糙度系数JRC。