云岗石窟立柱岩体安全性定量评价

摘要

千余年来,云岗石窟遭受了严重的渗水病害,同时,因构造节理和卸荷裂隙的切割,降低了石窟的立柱岩体稳定性,其中的第9<'＃>、10<'＃>、12<'＃>窟的窟前立柱岩体风化严重,已威胁到石窟安全,需及时采取措施进行加固.作者通过现场勘察和病害调查,采取岩样和水样进行测试分析,并对石窟岩体进行了三维计算机数值模拟分析,其目的是查明石柱承受荷载的大小及应力分布情况、石柱岩体的强度及安全系数、评价立柱岩体的稳定性,为石窟防治和加固设计提供科学依据.研究表明,在9~10<'＃>和12<'＃>窟立柱岩体顶部的压应力分别由成窟前的0.45MPa、0.44MPa增加至成窟后的1.29~1.31MPa和0.94~0.96MPa,分别增大了近3倍和2倍以上;荷载最大值在第10<'＃>窟的④号柱的上部,达3741kN;立柱岩体的极限单轴抗压强度为1.95MPa;按现行规范的要求,六根岩体立柱都处于不安全状态,必须对9<'＃>、10<'＃>、12<'＃>窟进行立柱加固整治.