2.5.6.3 起伏结构面抗剪强度取值
结合前面的分析认为,并非所有的起伏效应都需要考虑,当抗剪强度指标需要考虑起伏效应时,结构面应同时满足以下条件:
·起伏差对抗剪强度指标存在显著影响;
·试验成果中没有反映起伏差的影响;
·凸起部分具有足够的强度和规模,不会被剪断;
·软弱物质厚度较小。
对于起伏效应,主要有两种处理方式:一是作为安全储备,即抗剪强度指标不做调整,这是目前最为普遍的做法;二是提高摩擦角,即在原有摩擦角基础上增加一个爬坡角,大多数情况下是在非常被动的情况下才这么做。
1.作为安全储备
万家寨坝基如何利用层间剪切带的宏观起伏差问题曾进行多次激烈的讨论,最终仍决定将起伏效应作为安全储备看待。龙口坝基泥化夹层发育,采用深齿槽进行了彻底处理,措施已经足够,虽然泥化夹层存在舒缓的波状起伏,其效应也没有利用。大黑汀坝基F4断层在部分坝段厚度仅数毫米,起伏明显,其效应也是作为安全储备看待的。类似的工程实例还有一些。
2.调整摩擦角
软弱结构面抗剪强度指标的基础值是不考虑结构面起伏时的建议值,即:通过试验,以一定的统计方法确定标准值,在标准值基础上确定的建议值。需要特别指出的是,起伏结构面抗剪强度指标的基础值应该采用残余强度指标。
从偏于安全角度出发,一般凝聚力指标不作调整,仍采用基础值。对摩擦角进行调整,即在基础值基础上加一个爬坡角。结构面的起伏形态总是不规则的,波高、波长变化多样,起伏角变化较大。通过调查获得多个指标,从偏于安全角度考虑,一般取起伏角的小值平均值作为爬坡角的建议值,或者以代表性起伏角为爬坡角建议值。当起伏角较大时,如大于30。以后,实际上结构面已经不起作用了,此时宜按不连续结构面看待。
《水利水电工程地质手册》对如何考虑起伏差的影响做_『详细分析,见表2.532。
2.5.7软弱结构面抗剪强度指标变异性
前面几节已经对软弱结构面的地质特征及分类、抗剪强度试验方法及其影响因素进行了详细的论述。实际上,由于地质成因、试验和勘察手段的不同,软弱结构面的抗剪强度指标比岩体表现出更强的变异特征。
中国水利水电科学研究院对国内103个工程470余组软弱结构面和211组节理裂面(包括层面)的野外大型直剪和室内中型剪试验成果资料进行了系统的收集和整理,应用一元线性回归方法计算不同类型软弱结构面抗剪强度参数的平均值、标准差以及变异系数。
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