Chapter 5.1 坝基岩体的压缩变形与承载力-2.pdfVIP

5.1 § 坝基岩体的压缩变形与承载力 1 概述 O u 2 各种坝型对地质地形条件的要求 t l i n 3 坝基岩体的压缩变形 e 4 坝基岩体承载力 1 概述 • 坝是水利枢纽中最重要的水工建筑物，承 受着巨大的水压力和其他各种荷载； • 在坝址坝型选择中，主要应根据坝址区的 地形地质，材料供应(主要是天然建筑材 料) ，枢纽布置，水文、施工和运行条件， 通过详细的技术经济比较论证后选定； • 在这些条件中，工程地质条件是一个十分 重要的方面。 例如，66.5m高的法国马尔帕塞双 曲薄拱坝于1959年12月突然崩溃， 主要原因是左岸坝肩的片麻岩体中 存在许多裂隙、节理、断层等软弱 结构面，沿断层面传递的高孔隙水 压力又没有消除，巨大的楔形岩体 沿软弱结构面滑动而导致拱坝溃毁。 坝基稳定性的工程地质研究，主要 解决三大问题： • 坝基在承受荷载作用下不会发生滑 动失稳； • 坝基各部位的应力及变形值要在许 可范围内，不能产生过大的局部应 力集中和严重的不均匀变形，以免 影响大坝的安全和正常运行; • 坝基在渗透水流的长期作用下，保 持力学上和化学上的稳定，渗漏量 和渗透压力都应控制在允许范围内。 2 各种坝型对地质地形条件的要求 重力坝对地质地形条件的要求 • 具有足够的抗滑能力，满足抗滑稳定的要 求； • 坝基应有足够的抗压强度和与坝体混凝土 相适应的弹性模量，有较好的均匀性和完 整性； • 坝基、坝肩应具有良好的抗渗性； • 两岸山体必须稳定，没有难处理的滑坡体 和和潜在的不稳定滑移体； • 下游河床岩体应具有对高速水流抗冲能力； • 坝区附近有足够的、合乎要求的混凝土骨 料。 拱坝对地质地形条件的要求 • 拱坝对两岸岩体的要求较高， 而对河床坝基岩体的要求相对 来说要低一些; • 修建拱坝比较理想的河谷断面 形状应是比较狭窄的、两岸对 称的“V”字形河谷，其次是 “U”形和梯形。 土石坝对地质地形条件的要求 土石坝泛指由当地土料、石料或混合 料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡 水坝。坝基要有一定的强度； •坝基透水性要小； •就近足量且刚度和强度且满足质量 要求的天然建筑材料； •要有修建溢洪道的有利地形、地质 条件。 小浪底水库大坝高 米， 154 总填筑量5185万立方米。 3 坝基岩体的压缩变形 坝基岩体的压缩变形 压缩变形对重力坝来说，主要是引 起坝基的沉陷，而拱坝则除坝基沉陷 变形外，还有沿拱端推力方向引起的 近水平向的变形。 坝基的压缩变形，一方面取决于坝 高和坝型；另一方面也取决于坝基岩 土体的变形特性。 导致发生不均匀变形的地质因素 • 岩性软硬不一，变形模量值相差悬殊。 • 坝基或两岸岩体中有较大的断层破碎带、裂 隙密集带、卸荷裂隙带等软弱结构面。 • 岩体内存在有溶蚀洞穴或潜蚀掏空现象，产 生塌陷而导致不均匀变形。 坝基不均匀沉降示意图