坝基稳定性的工程地质研究.ppt

切割面一般由X形扭断裂组成。如岩基出现楔形体，无论刃口指河上游或下游，都存在岩体深层滑动问题。当层面特别发育，岩层薄，产状十分平缓或在岩性软弱、风化、破碎的情况下，则有浅层滑动可能。只有当不具备深层滑动条件，而且掩体坚硬，层理和节理较不发育的情况下，坝体与地基接触面才可能成为主要的滑动控制面。 肩座岸坡是一个天然陡倾角的滑移临空面；软弱结构面或软弱夹层只要倾向河流方向，在较大的倾角范围里都会造成可能移动的滑移面；岸坡岩体一般风化破碎，强度较低；岸坡处往往有卸荷裂隙或岸边剪切裂隙，原有构造裂隙也易发展扩大，构成侧向切割面；岸坡岩体由于临空面的影响，岩体滑移往往具有三维特征，且一般呈深层滑移的特点。 特别应注意，岸坡可构成横向临空面的地形条件，对肩座滑移稳定性具有重要意义，如拱坝肩座下游附近地形上的冲沟、突出而单薄的地形、河流急转弯地段等。 防渗帷幕应符合下列要求： 减小坝基和绕坝渗漏，防止渗漏水流对坝基及两岸边坡稳定产生不利影响； 防止在坝基软弱结构面、断层破碎带、岩体裂隙充填物以及抗渗性能差的岩层中产生渗透破坏； 在帷幕和坝基排水的共同作用下，使坝基扬压力和坝基渗漏量降至允许值以内； 具有连续性和足够的耐久性。 当砂砾石透水层不厚时，可挖出梯形槽回填粘土形成截水墙； 当砂砾石透水层较厚时，可用板桩、混凝土连锁管柱和混凝土防渗墙等垂直防渗措施截断透水层； 当砂砾石透水层很厚时，则应在坝上游采用粘土铺盖。 防渗墙和铺盖 防渗墙和铺盖 斜墙 斜墙与水平铺盖 垂直防渗墙 灌浆帷幕 坝基岩体虽设置了防渗帷幕等防渗措施，但仍会有少量的绕渗或穿过帷幕的渗透水流，为了降底坝基下的渗透压力，及渗流可能造成的不利影响，通常在帷幕下游坝基中，设排水孔、排水管道、廊道或集水井，将水排除坝体以外。 排水措施 坝体排水与廊道 坝基排水幕 改变建筑物结构形式 以适应坝基的地质条件 改变坝型 加大坝体断面 扩大基础 设立支撑挡墙 增加压重 坝肩加设重力墩 加深齿墙 横缝中设键槽和灌浆把几个稳定差的坝段联成整体 预留沉陷缝 降低坝高 坝轴线拐弯 移动坝轴线 * * * * * * * * * 对拱坝不利的地形地质条件 在坝基抗滑稳定计算中，摩擦系数(f)和粘聚力(c)值的大小对稳定影响很大，如果选取的数值偏大，对坝基稳定性没有保证，反之，则偏于保守，造成浪费。 抗滑稳定计算中f、c值的选定 摩擦系数（f）提高0.1，则工程量可节省10~20%。 6、坝基岩体抗剪（断）强度指标的选取 对于大中型水电工程，摩擦系数(f)和粘聚力(c)值原则上以原位抗剪（断）试验或室内 中型抗剪（断）试验的成果为主要依据，当夹泥的厚度较大时，可据室内研究资料为依据。混凝土坝对试验成果的取值标准，可按下述原则进行。 f、c值的选定原则 坝基底面与基岩、坝基下基岩岩体之间的抗剪（断）强度指标，可按下述原则考虑： 当试件呈脆性破坏时，抗剪（断）强度以峰值强度的小值平均值。 当岩体破碎呈塑性破坏时，取屈服强度。 岩体中结构面的抗剪（断）强度，可按下述原则考虑： 当结构面试件呈剪断破坏时，以峰值强度的小值平均值。 当试件呈剪切（摩擦）破坏时，取比例极限强度。 软弱夹层、断层破碎带的抗剪（断）强度指标，可按下述原则考虑： 当试件呈塑性破坏时，取屈服强度或流变强度； 当粘粒含量大于30%时，并以蒙脱石为主取流变强度。 应力加权法 面积加权法 坝基岩性不均时摩擦系数(f)和粘聚力(c)值的选定 多种岩层组成的坝基剖面图 fn 第4节 坝基岩体质量分类 目的：客观地反映岩体本身的工程地质特性，对岩体质量的好坏统一标准和认识，根据分类指导岩体力学试验，提供力学参数和配合进行坝基岩体稳定性分析，确定坝基岩体可利用岩面和坝基开挖深度，以及研究坝基处理措施，提高工程地质评价水平。 原则：1）宏观综合性； 2）准确性和客观性； 3）简便适用性； 4）针对性。 第5节 坝区渗漏与渗透稳定性 水库蓄水以后由于坝上、下游有一定的水位差，使库水在一定的水头压力下通过坝区透水岩土体向下游渗漏，依其产生部位的不同，可以分为坝基渗漏和绕坝（肩）渗漏。 坝基渗漏 绕坝渗漏 向邻谷渗漏 河湾间渗漏 透水层：主要透水层为第四纪砂层、卵砾石层、胶结不良的砂岩、砾岩层、具有气孔构造并裂隙发育的玄武岩、流纹岩等。 透水带：主要是断层破碎带和裂隙密集带。 喀斯特管道：岩体中溶洞、暗河及溶隙等相互连通构成。 渗漏通道 1、坝区渗漏条件的分析 渗漏通道的连通性 第四系松散沉积地层渗漏通道的连通