第8章 壩基穩(wěn)定性分析

1、第8章 壩基穩(wěn)定性分析,巖石力學(xué)課程組華北水利水電學(xué)院,學(xué)習(xí)指導(dǎo),本章主要介紹了巖基承載力計(jì)算，包括傾斜荷載下巖基的承載力、垂直荷載下巖基的承載力計(jì)算及根據(jù)規(guī)范或經(jīng)驗(yàn)確定巖基承載力，重點(diǎn)介紹了壩基巖體的穩(wěn)定性分析方法，包括表層滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算和深層滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。,8.1 概述,混凝土高壩(例如重力壩、拱壩等)都是直接建造在巖基上的，壩體自重及其所受的各種荷載最終必然都傳遞到巖基上去，壩基承載后，在巖體內(nèi)部如果產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力，則將危

2、及壩基的安全與穩(wěn)定。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)最好對(duì)壩基的應(yīng)力有一定量的估計(jì),8.2 巖基承載力,在水工建筑物設(shè)計(jì)中，對(duì)于裂隙較少的堅(jiān)硬巖基，一般認(rèn)為巖基的承載力是不成問(wèn)題的，往往不是水工設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。相反，對(duì)于整體性較差、不夠堅(jiān)硬的巖基，特別是壩底寬度較窄的情況，則需進(jìn)行承載力的驗(yàn)算。這一節(jié)將討論巖基承載力的計(jì)算方法。所謂巖基的極限承載力，就是指巖基所能負(fù)擔(dān)的最大荷載(或稱極限荷載)。當(dāng)巖基承受這種荷載時(shí)，巖基中的某一區(qū)域?qū)⑻幱谒苄云胶鉅顟B(tài)

3、，形成所謂的塑性區(qū)(或稱為極限平衡區(qū))，這時(shí)基礎(chǔ)沿著某一連續(xù)滑動(dòng)面產(chǎn)生滑動(dòng)。因此，在計(jì)算巖基的極限承載力時(shí)，需用到塑性力學(xué)中的有關(guān)公式。,8.2 巖基承載力,傾斜荷載下巖基的承載力 基礎(chǔ)為水平的情況 基礎(chǔ)為傾斜的情況,,,8.2 巖基承載力,垂直荷載下巖基的承載力,,形狀系數(shù)表,,,,,,8.2 巖基承載力,根據(jù)規(guī)范或經(jīng)驗(yàn)確定巖基的承載力 巖基的容許承載力可按經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行估算。一般情況是結(jié)合巖

4、體的節(jié)理裂隙發(fā)育程度，根據(jù)巖塊單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度，折算成壩基巖體的容許承載力,8.3 壩基巖體的穩(wěn)定性分析,大壩失穩(wěn)形式主要有兩種情況：第一種情況是巖基中的巖體強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于壩體混凝土強(qiáng)度，同時(shí)巖體堅(jiān)固完整且無(wú)顯著的軟弱結(jié)構(gòu)面，這時(shí)大壩的失穩(wěn)多半是沿壩體與巖基接觸處產(chǎn)生，這種破壞形式稱為表層滑動(dòng)破壞，如圖8-7所示，第二種情況是在巖基內(nèi)部存在著節(jié)理、裂隙和軟弱夾層，或者存在著其它不利于穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)面，在此情況下巖基容易產(chǎn)生如圖8-8所示

5、的深層滑動(dòng)。除了上述兩種破壞形式之外，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生所謂混合滑動(dòng)的破壞形式，即大壩失穩(wěn)時(shí)一部分沿著混凝土與巖基接觸面滑動(dòng)，另一部分則沿巖體中某一滑動(dòng)面產(chǎn)生滑動(dòng)的破壞形式，即大壩失穩(wěn)時(shí)一部分沿著混凝土與巖基接觸面滑動(dòng)，另一部分則沿巖體中某一滑動(dòng)面產(chǎn)生滑動(dòng)，因此，混合滑動(dòng)的破壞形式實(shí)際上是介于上述兩種破壞形式之間的情況。,8.3 壩基巖體的穩(wěn)定性分析,表層滑動(dòng)計(jì)算　　　驗(yàn)算表層滑動(dòng)的抗滑安全系數(shù)時(shí)，可按壩體受力情況，分別求出壩體沿巖基表層