高拱坝坝肩软岩及结构面强度参数水岩耦合弱化效应试验研究

高拱坝工程蓄水运行后，坝肩坝基岩体中存在的软弱岩体及结构面在上千万吨的水荷载以及复杂的渗流场长期作用下易发生泥化、软化、湿化、流变等强度降低的力学行为，因此，需要开展软岩及结构面在应力场和渗流场耦合作用下弱化效应研究。本文结合锦屏一级高拱坝工程，现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样，制备相似试件，并通过拱坝运行环境特征分析确定试验条件，在MTS岩石力学测试系统上进行水岩耦合三轴压缩试验。结果表明，锦屏拱坝坝肩断层物质和软弱岩体的强度参数f、c具有显著的水压弱化效应，其中水压对黏聚力c的影响较大，对内摩擦系数f的影响相对较小，考虑两者的综合效应抗剪强度τ，则在10MPa正应力与3MPa水压的工程条件下，锦屏拱坝坝肩主要断层f2、f5、f13、f14、f18抗剪强度的平均弱化率约为25%，煌斑岩脉X等软弱岩体抗剪强度的平均弱化率约为40%。该定量的弱化试验成果为地质力学模型试验、数值计算等方法分析评价拱坝的稳定性提供重要的科学依据。

Experimental Study of Weakening Effect of Water-rock Coupling Interaction on Strength Parameters of Dam Abutment Weak Rock and Structural Plane for High Arch Dam