Behavior characteristics of darn foundation rock in Urayama Darn excavation process

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Authors: Masaaki Takatori, Yasushi Tanaka, Satoyuki Ohmae
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Abstract

The Urayama Dam is a concrete gravity dam with 156.0m height. In slopes created by large excavations of rocks, the release of in-situ stress caused by unloading provokes a rebound phenomenon on the surface of the excavation slope. At while, the stress emancipation caused by this phenomenon sometimes generates large transformations such as toppling or sliding. This rebound phenomenon in rock slopes has generally been described in qualitative terms and has rarely been measured quantitatively. We therefore attempted to quantitatively measure the rebound phenomenon in rock slopes at the Urayama Dam as excavation progressed and to ensure safer excavation of large rock slopes, and succeeded measuring. We could successfully represent the rebound phenomenon with measured values, even though rock mass was actually heterogeneous and discontinuous, by comparing the behavior characteristics from the measured values with those analyzed in for constant continuous rock. These procedures improve the safety of excavation work because excavation operations can be continued by confirming that the work will not trigger rock slides. Le barrage d’Urayama est un barrage-poids en béton d une hauteur de 156.0m Sur les pentes créées par d importantes excavations de roche, la libération de la tension sur le site causée par le déchargement provoque un phénomène de contre-coup à la surface de la pente excavée. Alors 1’ émancipation de la tension causée par ce phénomène engendre parfois d importantes transformations commes des écroulements ou des glissements de terrain. Ce phénomène de contre-coup pour les pentes en roche a généralement été décrit en termes qualitatifs et a rarement été mesuré quantativement. Par conséquent, nous avons essayé de mesurer quantativement le phénomène de contre-coup pour les pentes en roche du barrage d’Urayama au fur à mesure de la progression des travaux d excavation et afin d assurer une excavation plus sûre des grandes pentes en roche et exécuté avec succès les mesures en question. Nous avons réussi à représenter avec des valeurs mesurées le phénomène de contre-coup bien que la masse de roche ait été en réalité hétérogène et discontinue, en comparant les caractéristiques de comportement à partir des measures avec celles analyses pour la roche constante et continue. Ces procédures ont permis d améliorer les conditions de sécurité des travaux d excavation puisque les opérations d excavation peuvent être poursuivies en vérifiant que lesdits travaux ne provoqueront pas des éboulements de roche. Der Urayama-Damm ist eine Beton-Schwergewichtsmauer von 156.Om Höhe. In Hängen, die aus großen Felsausgrabungen erzeugt wurden, provoziert die durch Entlastung freigegebene In-situ-Spannung ein Rückprallphänomen an der Oberflăche des Ausbruchhangs. Die dadurch hervorgerufene Spannungsentwicklung erzeugt zeitweise große Transformationen wie Umstûrze oder Felsrutschung. Dieses RückprallPhănomen in Felshängen wurde bisher allgemein qualitativ beschrieben, jedoch nur selten quantitativ gemessen. Die Autoren führten quantitative Messungen des RiickprallPhänomens bei fortschreitenden Ausgrabungsarbeiten in den Felshăngen des Urayama-Damms aus, urn eine sicherere Ausgrabung großer Felshänge zu gewahrleisten. Das Rückprallphänomen ließ sich trotz aller Heterogenität und Diskoninuitat der Felsmasse erfolgreich in Meßwerten ausdrücken, wie ein Vergleich mit den Mefiwerten aus konstanten, kontinuierlichen Felsen ergab. Die Verfahren erhöhen die Sicherheit von Ausgrabungsarbeiten, weil sich Arbeiten fortführen lassen, wenn sich berechnen lăßt, daß kein Felssturz auftritt.

Fields of Study & Subjects

Rock Mechanics and Modeling Geotechnical Engineering and Analysis Tunneling and Rock Mechanics

Publication details

Journal / source
CRC Press eBooks
Pages
445–449
Publication date
12 February 2026
Language
EN
Document type
Book chapter