第10章地基岩体稳定性分析

如果x楔体表面作用有q， 基岩极限承载力qf
o m qf tg 45 2Cm tg 45 2 2 2
gb
5
o
m
2 o m 4 o m qtg 45 1 tg 45 2 2 0.5 gbNp Cm N c qNq
第十章 地基岩体稳定性分析
§10.1 §10.2 §10.3 §10.4 地基岩体中的应力分布特征 地基岩体的承载力 坝基岩体抗滑稳定性分析 坝肩岩体抗滑稳定性分析
一、各向同性、均质、弹性地基岩体中的附加应力
• 1．垂直荷载情况
2 p cos r r 0 0 r



3、根据岩块抗压强度确定地基承载力 对于微风化或中分化的岩体，可根据岩块饱和单轴 抗压强度确定其承载力，经验公式如下：
f k cw r p
4、根据规范确定地基岩体承载力
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岩石承载力标准值（kPa）
强风化 中等风化
硬质岩石 软质岩石
500～1000 200～500
1500～2500 700～1200
• 2．水平荷载情况
2Q sin r r 0 0 r
• 3．倾斜荷载情况
2 R cos r r 0 0 r
二、层状地基岩体中的附加应力
• 由于层状岩 体为非均质、 各向异性介 质，因此外 荷所引起的 附加应力等 值线不再为 圆形，而是 各种不规则 形状
• 承载力系数
N p tg 5 45o m 2 Nc Nq
o o
2tg45 tg 45
4
m m
2 1 tg 45 2
2
o
m 2

2、由岩体强度确定极限承载力
• 荷载作用下岩体压碎并向两侧膨胀而诱发裂隙， 因此，可分为压碎区A和原岩区B，A区受到B区的 约束力ph的作用。
o m o m y楔体：q1 V h tg 45 2Cm tg 45 2 2
2
• q1=岩基的极限承载力qf
q1
gb
tg 45 2 2
5
o
m
o m 2 o m 2Cm tg 45 1 tg 45 2 2
倾斜层状岩体上作用有倾斜荷载R的附加应力
h X cos Ym sin r 2 2 2 2 2 r (cos m sin ) h sin cos 0 0 r
第十章 地基岩体稳定性分析
微风化 ≥4000 1500～2000
岩石容许承载力值（kPa）
节理间距（cm） 2~20 20~40 破碎程度 >40
碎石状
硬质岩（σc＞ 30MPa） 软质岩（σc＝5 ～30MPa） 极软岩（σc＜ 5MPa） 1500～2000 800～1200 400～800
碎块状
2000～3000 1000～1500 600～1000
6、嵌岩桩的承载力
（1）采用静荷载试验确定嵌岩桩极限承载力 • 嵌岩桩静荷载试验的试桩数不得少于3根，当 试桩的极限荷载实测值的极差不超过平均值的 30%时，可取其平均值作为单桩极限承载力标 准值，建筑物为一级建筑物，或为柱下单桩基 础，且试桩数为3根时，应取最小值为单桩极 限承载力，当极差超过平均值的30%时，应查 明误差过大的原因，并应增加试桩数量。
• 均匀、各向同性不连续岩体的极限承载力约等 于岩体的三轴抗压强度
o m q f 3tg 45 2Cm tg 45 2 2
2 o
m
2 o m mc 1 tg 45 2 mc 1 N
大块状
＞4000 1500～3000 800～1200（ 1000）
5、采用岩体现场载荷试验确定承载力
• 对于浅基础，岩体现场载荷试验多采用直径为30cm的 圆形刚性承压板，当岩体埋深较大时，可采用钢筋混 凝土桩，但桩周需采取措施以消除桩身与土之间的摩 擦力。在试验过程中，荷载分级施加，同时量测沉降 量s，荷载应增加到不少于设计要求的2倍。根据由试 验结果绘制的荷载与沉降关系曲线（p-s）确定比例极 限和极限荷载。p-s曲线上起始直线的终点对应的荷载 为比例极限，符合终止加荷条件的前一级荷载为极限 荷载。 • 承载力的取值为两种情况：对于微风化和强风化岩体， 承载力取极限荷载除以安全系数（安全系数一般取 3.0）；对于中等风化岩体，需要根据岩体裂隙发育情 况确定，并与比例极限荷载比较，取二者中的小值。
§10.1 §10.2 §10.3 §10.4 地基岩体中的应力分布特征 地基岩体的承载力 坝基岩体抗滑稳定性分析 坝肩岩体抗滑稳定性分析
一、地基岩体承载力的确定
• 地基承受荷载的能力称为地基承载力。地基岩体 的承载力就是指作为地基的岩体受荷后不会因产 生破坏而丧失稳定，其变形量亦不会超过容许值 时的承载能力。 • 地基承载力分为极限承载力和容许承载力两种， 前者是指地基不致丧失稳定时的最大承载能力， 后者是指地基有足够的安全度，其变形量亦控制 在容许范围内时的承载力。
1、由极限平衡理论确定承载力
• 设在半无限体上作用着宽度为b的条形均布荷载q1 假设： ①破坏面由两个互相直交 的平面组成 ②q1的作用范围很长，两 端面的阻力可以忽略 ③q1作用面上不存在剪力 ④对于每个破坏楔体可以 采用平均的体积力
• 将岩基分为楔体x和y • x 楔体 :y 楔体作用于 x 楔 体的 水 平正 应 力 σ h 为 最大主应力；岩体的自 重应力 σ v 为最小主应力。 • y 楔体 : σ h 为最小主应 力；自重应力 σ v 加 q1 为 最小主应力。 m o m 2 o x楔体： h v tg 45 2Cm tg 45 2 2