怒江某隐伏断层带岩体的力学参数取值

断层带岩体是工程建设中重点关注的一类特殊岩体,为了获取考虑围压效应的隐伏断层带岩体真实力学参数,依托怒江某水电工程,对坝基深厚覆盖层下隐伏断层带岩体开展三轴试验.总结了一套断层带岩体取样—试验前处理—施加初始围压—三轴试验—参数取值的评价方法,可避免三轴试验过程中断层带岩体散体以及液压油对试样的影响,使试验结果更接近断层带岩体天然状态下的真实力学参数.试验结果表明:5个断层带岩体试样的变形模量为449~921 MPa,平均值为665 MPa;黏聚力为0.04~0.22 MPa,平均值为0.13 MPa,取80%保证率的标准值为0.12 MPa;内摩擦系数为0.32~0.61,平均值为0.46,取80%保证率的标准值为0.35;黏聚力试验值比内摩擦系数试验值离散性大,表明断层带岩体黏聚力受物质结构、断层泥含量、胶结程度等的影响更大.

断层带岩体变形模量对坝基稳定性影响

变形模量是表征断层带岩体力学性能的一个重要参数，而断层带岩体变形模量与其所处的环境有密切关系。以理论分析和现场试验为基础，以三维数值分析技术为主要研究手段，结合大型水电工程实例，对断层带岩体变形模量对坝基整体稳定性影响进行了分析研究。研究结果表明：大坝建成水库蓄水以后，在未受到库水渗透影响的前提条件下，位于坝基部位的断层带岩体变形模量会有一定程度的增大。断层带变形模量从0．6 GPa 一直增加到4．0 GPa，使得断层带岩体所在坝段关键点水平位移降低0．544～0．846 mm、垂直位移降低1．190～2．232 mm、最大拉应力降低0．06 MPa，有利于提高大坝的整体稳定性。

采动影响下断层活化机理及影响因素分析

为了研究断层活化机理及影响因素,考虑断层水的作用,根据断裂力学建立了断层带岩体原始裂隙损伤发育力学模型及断层带岩体滑移力学模型,根据此模型分析了断层活化的机理,并得到影响断层活化的因素主要有断层带岩体水平应力和垂直应力的比值λ、断层带岩体是否含水、断层带岩体弹性模量E、断层带泊松比μ、断层倾角θ1、断层带岩体内摩擦角φ、断层带岩体黏聚力c等。同时,以断层露头处台阶下沉值的大小为断层活化程度判别标准,利用FLAC 3D内置FISH语言进行编程验证了以上因素对断层活化的影响。研究结果表明:①当λ<1时,随着λ的增加,断层带岩体原始裂隙越不容易扩展,断层活化的可能性降低;当λ>1时,随着λ的增加,断层带岩体原始裂隙越容易扩展,断层活化的可能性增加。②=2\*GB3当断层带岩体含有水时,水压的存在不仅导致断层带岩体原始裂隙容易扩展,同时水还对断层带岩体滑移具有润滑作用,增加了断层活化的可能性。③随着E的增加,断层带岩体原始裂隙越不容易扩展,断层活化的可能性降低;随着μ的增加,断层带岩体原始裂隙越容易扩展,断层活化的可能性增加。④断层露头处的台阶下沉值取决于断层带岩体滑移量和采动影响下断层露头处的正常下沉值,随着θ1的增加,断层带岩体滑移量可能减小,但是采动影响下断层露头处的正常下沉值急剧增加导致断层露头处的台阶下沉值增大,断层活化的可能性增加。⑤随着φ,c的增加,断层带岩体原始裂隙越不容易扩展,断层带岩体越不容易滑移,断层活化的可能性降低。研究结果为分析断层活化机理及断层露头处建筑物和构筑物的保护提供借鉴。