坝基沿软弱结构面滑动的力学模型

发布网友发布时间：2022-05-20 20:46

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热心网友时间：2023-11-24 06:25

由于坝体混凝土与下优岩体一般结合较好，当坝基底部存在缓倾角软弱结构面时，大坝的失稳常表现为沿下部软弱结构面滑动的深层滑移失稳。根据结构面的产状可分为两种型式，分别为向下游倾斜和向上游倾斜的缓倾角软弱结构面所构成的单滑动面滑动（如图8-1）。图8-1中，P_w为作用在软弱结构面上水的扬压力；H_w为大坝上下游库水作用在坝体及坝基岩体上水平方向水压力的合力；W为坝体加上软弱面以上岩块的总重量。

由于所处环境与地质条件的不同，在坝基软弱结构面不同部位，介质的力学性质存在着种种差异。为简化分析，我们视软弱面介质由两种介质组成，即介质1具有复杂的弹脆性属性（如岩桥与岩块），沿滑面长度为l_e，其破坏与剪切行为见第二章第二节描述；介质2具有应变软化特性（如良好胶结物、风化破碎带、断层破碎带），沿滑面长度为l_s，两种介质的本构模型曲线如图8-2所示。

图8-1 坝基岩体沿软弱结构面滑动力学模型

图8-2 软弱夹层两种不同介质的本构曲线

具有应变软化属性介质的本构模型采用式（2-1）；具有弹脆性属性介质的本构模型采用如下表达式：

非线性岩土力学基础

式中，u_b和τ_b分别为对应于岩块被剪断时的临界位移和剩余抗剪强度；u₂是当不规则的结构面被磨平时的位移；G_e1和G_e2分别是对应于u＜u_b和u_b≤u＜u₂的剪切模量。