基岩断层错动对心墙堆石坝的影响研究

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1、第25卷第3期岩石力学与工程学报Vol.25No.32006年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2006基岩断层错动对心墙堆石坝的影响研究12陈五一，施维成(1.河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098；2.河海大学岩土工程研究所，江苏南京210098)摘要：用三维有限元法模拟木格措水电站心墙堆石坝坝址处基岩中的断层错动，分析断层错动对坝体尤其是坝体的防渗系统(包括土质心墙和混凝土防渗墙)的影响。计算模拟中，假定断层错动50cm，错动方向可以是竖直方向，也可以是水平方向。同时，将断层错动情况

2、下的坝体应力变形性状与断层没有错动的情况进行对比分析。计算结果表明：坝基70m厚的覆盖层有明显的缓冲作用，可减轻断层错动变形向坝体的传递。断层错动后，土质心墙的应力水平略有提高，但大多提高0.4～0.6MPa。断层错动50cm对坝体包括坝壳和土质心墙本身不构成威胁，但将导致断层附近的混凝土防渗墙局部破坏。因此，防渗系统是否失效还需进行相关的渗流及渗透变形研究。关键词：水利工程；心墙；堆石坝；错动；断层；有限元法中图分类号：TV641.4文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)03–0578–06STUDYONINFLUENCEOFFAULTDISLO

3、CATIONONACOREROCKFILLDAM12CHENWu-yi，SHIWei-cheng(1.CollegeofWaterConservancyandHydropowerEngineering，HohaiUniversity，Nanjing，Jiangsu210098，China；2.InstituteofGeotechnicalEngineering，HohaiUniversity，Nanjing，Jiangsu210098，China)Abstract：Three-dimensionalfiniteelementmethodisusedtosimula

4、tethedislocationofafaultbeneaththecorewallofarockfilldam；andtheinfluenceofthedislocationuponthecorerockfilldam，especiallyupontheseepagepreventionsystem(includingclaycorewallandconcretecut-offwall)isinvestigated.Itissupposedthatthemaximumdislocationis50cm，andthedislocationdirectionisve

5、rticalorhorizontal.Furthermore，thestress-deformationbehaviorofdamwithfaultdislocationiscomparedwiththatofthedamwithoutfaultdislocation.Thesimulatedresultsindicatethattheoverburdenconsistedofgranularsoilswhichisabout70minthicknessplaysanimportantroleisreducingthedislocationtotransferto

6、thedamincludingthecore.Inthecasethatfaultdislocationis50cm，thestressleveloftheclaycoreincreaseswithamagnitudeof0.4–0.6MPa，andthereisnoabruptdeformationinthecore.Ifthedislocationislimitedwith50cm，itwillnotinducethefailureofthedamitself，butwillresultinthelocaldamageoftheconcretecut-offw

7、allnearbythefault.Furtherstudyonseepageisnecessaryduetothedamageoftheconcretecut-offwall.Keywords：hydraulicengineering；corewall；rockfilldam；dislocation；fault；finiteelementmethod有时甚至是惟一的选择。在数量上，土石坝也远远1引言[1]超过混凝土坝。土石坝的发展有着悠久的历史，[2]尤其是20世纪60年代以来土石坝设计进展迅速，[1～4]土石坝因其对地质条件要求相对较低而得到设针对中小型坝的设

8、计理论和设