基于结构面网络模拟的龙门石窟擂鼓台渗水产生机理研究

渗水病害在龙门石窟擂鼓台中发育明显,为明晰擂鼓台区渗水机理,现场对石窟内外共149条裂隙开展了调查。基于此数据样本,运用Monte-Carlo随机模拟生成了擂鼓台斜坡区结构面三维网络图。模拟结果显示,擂鼓台三窟中主要连通途径是由倾向NNW的层面和倾向SW和SE的两组近直立结构面构成,在石窟中部和南部结构面连通率分别高达87.1%和83.6%。综合该模拟结果及窟内外裂隙发育特征,可将擂鼓台北、中、南三洞渗水机理归结为:北洞SW、NWW倾向裂隙J12、J4加速2号平台滞水进入石窟顶部,洞内大量发育的倾向SW、SE裂隙向上与J12、J4连通,方便地表水渗入至洞内;中洞渗水受裂隙J12及J35控制,洞内大量发育的SW、SE倾向裂隙与J12、J35相通构成窟内主要渗水通道,其中J12与JM1直接相连是中洞渗水关键;南洞因山体缺失不存在沿层面渗水,地表水主要沿砌体与山体间隙及SE、SW倾向的J11、J31、J30等构造裂隙渗入,后在洞内连通程度较高的SW倾向裂隙引导下流至窟内表。本研究所取得的经验可为同行在以后类似工程中所应用。