This paper describes push tests using ten aluminum specimens, and shear tests using plaster specimens cast from the aluminum specimens. The aluminum specimens, including the typical profiles presented by Barton & Choubey (1977) in the shearing direction but no roughness in the perpendicular direction, are made with a numerically controlled cutting technique. The push tests are performed under an extremely low normal stress, so that damage to the asperities is negligible. The test results show that the JRC values of the typical profiles are not perfectly correct. After shearing under normal stresses ranging from 0.1 MPa to 4 MPa, the surface roughness of the plaster Specimens is measured, and the area of asperities damaged is estimated. For characterizing the profile roughness, the correlations between statistical parameters of the digitized typical profiles and the friction angles obtained from the push tests are examined.
Cet article decrit des tests de poussee utilisant dix specimens en aluminium, et des tests de cisaillement sur des specimens en platre moules à partir des specimens en alminium. Les specimens en aluminium, y compris les profils caracteristiques presentes par Barton & Choubey (1977) dans la direction de cisaillement mais sans rugosite dans la direction perpendiculaire, sont faits à l'aide d'une technique de decoupage à contrôle numerique. Les tests de poussee sont realises sous une contrainte extrêmement faible, de telle sorte que les dommages sur les asperites soient negligeables. Les resultats des tests montrent que les valeurs JRC des profils caracteristiques ne sont pas tout à fait conformes. Après cisaillement sous des contraintes normales de 0.1 à 4 MPa, la rugosite de surface des specimens en platre est mesuree, et les zones où les asperites ont ete abîmees est estimee. Pour caracteriser la rugosite des profils, les correlations entre les paramètres statistiques des prifils caracteristiques digitalises et les angles de friction obtenus avec les tests de poussee sont examines.
Diese Abhandlung beschreibt Schubpruefungen unter Verwendung von zehn Aluminiumprueflingen und Scherpruefungen unter Verwendung von Gipsabguessen der Aluminium- prueflinge. Die Aluminiumprueflinge mit den von Barton & Choubey(1977) prasentierten typsichen Profilen in Scherrichtung und Keiner Rauhheit in der dazu rechtwinkligen Richtung werden durch ein numerisch gesteuertes Schneidverfahren hergestellt. Die Schubpruefungen werden unter extrem niedriger Normalspannung durchgefuehrt, so daβ die Beschadigung der Unebenheiten der Prueflingsoberflachen vernachlassigbar ist. Die prufungsergebnisse zeigen, daβ die JRC-Werte der typischen Profile nicht vollkommen korrekt sind. Nach Scheren unter Normalspannungen von 0,1 MPa bis 4 MPa wird die Oberflachenrauhheit der Gipsprueflinge gemessen, die Beziehungen zwischen den statistischen Parameters der typischen Profile werden digitiert, und die durch die Schubpruefungen erhaltenen Reibungswinkel werden untersucht.
Shearing characteristics of rock joints depend strongly on the surface roughness. Barton(1973) proposed the empirical equation to estimate the shear strength of rock joints, introducing a parameter called JRC (joint roughness coefficient). Barton & Choubey(1977) conducted shear tests of 10 different rock joints and determined the value of JRC for each joint from back-calculation using Eq.(l). The typical profiles and the JRC values (referred to here as B-C profiles and B-C JRC values, respectively) shown in Fig.1 are adopted in the suggested methods for the quantitative description of discontinuities in rock masses (ISRM, 1978). In order to determine the JRC value of a profile in question, the profile must be visually compared with the B-C profiles. For this reason, many researchers have investigated the correlation between the B-C JRC values and statistical parameters (Tse & Cruden, 1979; Reeves, 1985; Yu & Vayssade, 1891) or fractal dimensions (Turk et al., 1987; Lee et al., 1990; Xie & Pariseau, 1992) of the B-C profiles.