5.2(地基)坝基(肩)岩体的抗滑稳定分析-华电
坝基岩体稳定性
σ
6.2 坝基岩体稳定性
一、坝基岩体滑动破坏的类型
表层滑动、浅层滑动和深层滑动三种类型。
二、坝基岩体滑动的边界条件分析
滑动面
切割面
临空面
三、坝基抗滑稳定性分析
（一）原理
评价参数：安全系数K
K=抗滑力/滑动力
K>1 抗滑稳定性好
K<1 不稳定
K=1 临界状态
K= U=G+F （竖直方向的合力）
二）、f 、C 值的确定
1.对地基岩体取样试验（实验室试验/现场原位试验）
→试验值f （峰值）→进行一次修正得到试验值f0 →二次修正得到建议值fk →三次修正得到设计值。
2.试验值f 的确定
室内试验：直剪试验 三轴试验 现场原位试验:
3、试验值f0确定：
⑴ 软岩（干抗压强度小于30MPa ）取屈服极限做实验值=峰值×0.7(或0.8)
⑵硬质岩取比例极限做实验值=峰值×0.6 4、建议值fk 确定:
fk=Ψ(f) f0
Ψ(f)为与工程地质条件\ 岩体结构面特征\地下水动态有关的参数
地基处理
1、清基
土石坝清基至弱风化带中部。
高坝清至微风化带或弱风化带下部
2、坝基岩体加固 ∑∑+∙H CA f U c f +=ϕστtan c
固结灌浆
锚固
高倾角软弱破碎带的处理：混凝土塞、混凝土量、混凝土拱缓倾角软弱破碎带的处理：混凝土键。
例析水电站坝基变形及抗滑稳定性
例析水电站坝基变形及抗滑稳定性1.前言据不完全统计，中国水电可开发资源约3.78亿kw，但分布不均匀，西部占全国可开发总量的75%[1]。
我国水电开发潜力巨大，任重道远。
为实现我国21世纪社会经济的全面协调发展，党中央实施了伟大的西部大开发战略，其中在做好环境保护的条件下大力发展水电、西电东送就是西部大开发战略中的重大课题之一，以此来缓解我国紧张的能源状况，促进西部经济发展[2]。
近20年来，我国水电建设取得了突飞猛进的发展，据初步统计，全部已建、在建大中型水电站约220座，其中I000MW以上的大型水电站就有20余座[3]。
在大量水电工程迅速兴建的同时，带来很多复杂的工程地质问题，如区域稳定性问题、坝基岩体可利用性问题、岩质高边坡稳定性问题、大型地下洞室岩体稳定性问题、高地应力问题、岩体渗漏问题及坝体变形问题等。
大型水电工程项目在不断为工程地质学领域提出新的研究课题与挑战[4]。
2.区域地质概况2.1 区域地质背景工程区位于青藏高原中南部高山深谷区，区域平均海拔在4500m以上，峰顶面多在5000m～6000m左右，最低处在雅鲁藏布江谷地，约3200m，相对高差约1800m～2500m。
山地主体为念青唐古拉山和喜马拉雅山，山势陡峻，群峰林立，高峰周围有无数规模巨大的冰川，冰斗、冰塔林广泛分布，河流侵蚀切割强烈。
该电站所处的峡谷段，谷坡陡峻，河谷深切，为典型的高山深切峡谷地貌。
两岸冲沟较发育，阶地不发育。
区域在大地构造上跨越喜马拉雅地体（Ⅰ）、拉萨地体（Ⅱ）及两者之间的雅鲁藏布江缝合带（YS）。
水电站所在区域内断裂发育，主要为近东西向和近南北向，次为北东、北西西～北西向，其断裂性质、规模、活动时间、活动强度等具有明显差异。
区内展布的当雄构造带规模最大，活动最强，是本区大震的发震构造带。
近场区在大地构造位置上由北向南横跨了冈底斯火山岩浆弧，雅鲁藏布江缝合带及特提斯喜马拉雅地体的北部地区。
近场区构造主要表现为在近东西构造上叠加发育近南北向的沃卡地堑。
重力坝深层抗滑稳定可靠度分析
重力坝深层抗滑稳定可靠度分析
李守义;寇效忠
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】1998(0)S1
【摘要】根据结构可靠度理论，推导了重力坝深层单滑裂面的抗滑稳定可靠度计算公式．实例计算表明，各种随机变量对抗滑稳定可靠度的影响程度不同，设计者据此可采取最有效的工程措施．
【总页数】4页(P25-28)
【关键词】重力坝;可靠度;稳定
【作者】李守义;寇效忠
【作者单位】西安理工大学;宁夏青铜峡渠首管理处
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.44
【相关文献】
1.重力坝坝基深层抗滑稳定模糊随机可靠度分析 [J], 管莉莉
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4.基于加权响应面法的重力坝深层抗滑稳定体系可靠度分析 [J], 江胜华;侯建国;何英明
5.重力坝深层抗滑稳定的体系可靠度分析 [J], 江胜华;侯建国;何英明
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5.2(地基)坝基(肩)岩体的抗滑稳定分析-华电
坝基滑动类型示意图
坝基滑移形式示意图
三、坝基岩体滑动的边界条件分析 坝基岩体的深层滑动，其形成条件是较复杂的，除去 需要形成连续的滑动面以外，还必须有其他软弱面在 周围切割，才能形成最危险的滑动岩体。同时在下游 具有可以滑出的空间，才能形成滑动破坏。 如图所示，坝基下的岩体被三组结构面所切割，形成 了不稳定的楔形岩体ABCDEF。在坝基传来的推力作 用下，此楔形体将沿ABCD面向下游滑动，并顺两侧 陡立的ADE面和BCF面，由HDCG面滑出。ABFE是 被拉开的张裂面，ABCD面称做滑动面，ADE、BCF 和ABFE称做切割面，HDCG称做临空面。它们是根 据受力条件区分的，这三种特性条件的界面构成了滑 移岩体的边界条件。
坝基滑动边界条件示意图之二
坝基深层滑移类型
坝 基 滑 移 形 状 示 意 图
四、边界条件的阻滑因素
1.滑动面的阻滑因素：滑动面起伏差大、连续性 差、夹泥层尖灭或被其他断裂错断时，可提高 抗滑阻力。 2.侧向切割面的阻滑作用：当与滑动方向呈小角 度相交，而不是一个平行于最大剪应力的光滑 直立面时。 3.坝下游抗力体的阻滑作用。
拱坝示意图
马尔帕塞坝
拱坝肩座几种不利的地形地质条件
ห้องสมุดไป่ตู้
五、坝肩岩体滑动的边界条件分析 拱坝的坝址常选在河谷狭窄、两岸对称、岸坡平顺 的地段，或选在河谷向下游方向收敛、向上游方向 扩散的位置。作为坝肩岩体，应较宽厚、坚硬、新 鲜，抗压强度要高，变形性能要低。 拱坝肩座岩体滑移稳定性问题，是其主要的工程地 质问题。 拱坝肩座的滑移稳定条件与重力坝底盘滑移稳定条 件相比，具有显著不同的特殊性。主要是：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，
坝基岩体稳定性的工程地质分析
坝基岩体稳定性的工程地质分 析
主要内容
1 坝基岩体的压缩变形及承载力 2 坝基（肩）岩体的抗滑稳定性分析 3 坝基岩体抗滑稳定计算参数的选定 4 降低坝基岩体抗滑稳定性的作用 5 坝基处理
1 坝基岩体的压缩变形及承载力
1.1 坝基岩体的压缩变形 （1）岩性软硬不一； （2）坝基及两岸岩体中有较大的断层破碎带、 裂隙密集带、卸荷密集带等软弱结构面。 （3）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。
1.2 坝基岩体承载力
（1）指在保证建筑物安全稳定的条件下， 地基能够承受的最大荷载压力，也称容许 承载力。 它既包括不允许因大沉陷变形引起的 破坏，也包括不允许地基岩体发生破裂或 剪切滑移而导致的破坏。 （2）岩石地基承载力的确定方法： 现场荷载试验； 经验类比； 岩石单轴饱和抗压强度， f = ψ Rb
' '
4 降低坝基岩体抗滑稳定性的作用
4.1 作用在坝基岩体上的渗透压力
4.2 潜蚀
包括机械潜蚀和化学潜蚀。
4.3 坝下游河床冲刷问题
5 坝基处理
5.1 清基 清除坝基表层松散软弱、风化破碎、浅部的 软弱夹层，使坝体放在比较新鲜完整的岩体上。 5.2 坝基岩体加固 （1）固结灌浆； （2）锚固 （3）槽、井、洞挖回填混凝土 5.3 防渗和排水措施 （1）帷幕灌浆； （2）排水措施
2 坝基（肩）岩体的抗滑稳定性分析
2.1 坝基岩体滑动破坏的类型 （1）表层滑动；（2）浅层滑动；（3）深层 滑动
2.2 坝基岩体滑动的边界条件分析
3 坝基岩体抗滑稳定计算参数的选定
坝基抗滑稳定性公式
阻滑力 f (∑ V − U ) K= = 滑动力 ∑H
阻滑力 f (∑ V −
承德市双峰寺水库坝基及坝肩的稳定性分析
承德市双峰寺水库坝基及坝肩的稳定性分析承德市双峰寺水库坝基及坝肩的稳定性分析摘要：双峰寺水库主要是解决承德市防洪安全及城市供水的大型水利工程，大坝为碾压混凝土重力坝型。
坝基及坝肩为风化程度强弱不同的变质岩体，抗滑稳定性是影响大坝安全的重要工程地质问题。
通过对该问题的研究，进一步深化了场地的工程地质评价，为设计部门提供了合理的地质依据，为工程建设提供可靠保障。
关键词：岩体；坝基及坝肩；稳定性；地质问题中图分类号：F407.1Stability analysis on dam foundation and abutment of Shuangfengsi reservoirGUO Jian-li1，YANG Rui2(1.Hebei Research Institude of Investigation & Design of Water Conservancy & Hydropower,Tianjin 300250,China；2.Baoding Xurui Engineering Testing Co.,Ltd.,Baoding 071000, China)Abstract: Shuangfengsi reservior is the large water conservancy engineering to resolve the problems of flood control safety and water supply in Chengde city, the reservoir dam is theroller compactedgravity dam type. Dam foundation and abutment is morals and custom degree strong or weak dissimilarity of metamorphic rock mass, anti- slippery stability is influence big dam safety of importance engineering geology problem. Through to these questions research, further deepen the site engineering geological evaluation, for design the section provided reasonable of geology basis, for engineering construction provide credibility guarantee.Key words: rockmass； dam foundation and abutment；stability；geology problem双峰寺水库是解决承德市防洪安全及水资源供需矛盾，防止生态环境持续恶化等问题的大型水利工程。
重力坝坝基深层抗滑稳定性分析
重力坝坝基深层抗滑稳定性分析【摘要】结合碾压混凝土重力坝工程实例，运用有限元法对坝基深层抗滑稳定性进行分析，计算方法采用强度储备系数法，通过模拟坝基失稳的渐进破坏过程，分析认为大坝整体具有一定的强度储备安全系数，能够满足大坝整体抗滑稳定性的要求，其计算成果可为工程设计提供一定的参考。
【关键词】碾压混凝土重力坝；有限元法；强度储备系数法；抗滑稳定重力坝深层抗滑稳定问题的研究十分困难，因为岩体是一种不连续体，内部断层、裂隙等结构面的产状、特性、分布和切割组合关系十分复杂，这些结构面的组合，特别是缓倾角的断层控制着大坝的稳定和安全。
目前高混凝土重力坝抗滑稳定分析方法有多种，较经典的研究方法[1]是刚体极限平衡法、模型试验法、有限单元法等。
本文采用有限元法对某重力坝岸体—坝基系统失稳的渐进破坏过程进行了模拟，并利用不同的判别方式计算坝基的抗滑稳定安全系数。
该电站坐落于云南省境内金沙江中游的河段上，是以发电为主的大型水利工程枢纽，为碾压混凝土重力坝，最大坝高160m，河中设置坝后式厂房，大坝正常蓄水位1418m。
1.地质条件根据地勘资料，该枢纽区岩层呈单斜构造。
坝段处基岩构造表现为断裂构造，断层等破裂结构面较为发育。
对于坝基存在着的t1b和t1a凝灰岩夹层，坝轴线部位t1b最小埋深40m,距建基面约25m，该层未发现错动及泥化的迹象，但对坝基深层抗滑稳定性有一定的影响。
坝基地质剖面图见图1。
图1坝基地质纵剖面图2.计算模型由于坝基地质构造的复杂性[2][3]，有限元建模过程中对其进行适当简化，坝基主要包含玄武岩、裂面绿石化岩及凝灰岩夹层，坝体浅层的块裂和碎裂裂面绿泥石化岩体抗剪强度和变形模量较低，在计算中需重点分析，利用三维绘图软件CATIA及有限元软件进行模型的构建和数值分析，计算模型网格采用八结点六面体C3D8单元。
岸坡坝段群坝体与地基网格计算模型见图2.1-2.2。
岸坡坝段群整体模型的单元总数为10039个，结点总数11759个，其中坝体单元数目2669个。
第8章 坝基岩体稳定性 工程地质
第一节 坝基岩体的压缩变形与承载力
❖ 一、坝基岩体的压缩变形
❖ 导致坝基破坏的岩体失稳形式，主要是压缩变形和 滑动破坏。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。导致发生不均 匀变形的地质因素主要有：
❖ 基础埋深对岩石地基极限承载力的影响 不容忽视，当基础埋深≥1.5m时，可根 据岩石质量的好坏由下式对设计值进行 深度修正。
❖
f=fk+η dγ0(d-1.5)
❖ 其中 d的取值，对于极软岩石为2.0， 软质岩为3.0，硬质岩为4.0。对于强风
化岩石，考虑它已接近散粒体，应按相
应散粒体进行承载力分析。
❖ 除上述三种形式外，有时也可能出现兼有两种或三种 的混合破坏形式。
坝基滑动类型示意图
坝基滑移形式示意图
三、坝基岩体滑动的边界条件分析
❖ 坝基岩体的深层滑动，其形成条件是较复杂的，除去 需要形成连续的滑动面以外，还必须有其他软弱面在 周围切割，才能形成最危险的滑动岩体。同时在下游 具有可以滑出的空间，才能形成滑动破坏。
（1）采用静载荷试验确定嵌岩桩极限承载力
❖ 嵌岩桩静载荷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。
❖ 拱坝的外荷载主要是通过拱的作用传递到坝端两岸， 所以拱坝的稳定性主要是依靠坝端两岸岩体维持，而 不像重力坝主要靠自重维持。一般地讲，拱的作用越 强，坝身体积也就越小。与重力坝比较，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。两端拱座岩体应该坚硬、新鲜、完整，强 度高而均匀，透水性小，耐风化、无较大断层，特别 是顺河向断层、破碎带和软弱夹层等不利结构面和结 构体，拱座山体厚实稳定，不致因变形或滑动而使坝 体失稳。滑坡体、强风化岩体、断层破碎带、具软弱 夹层的易产生塑性变形和滑动的岩体均不宜作为两端 的拱座。
第5章水利工程常见的地质问题(5.2坝的工程地质研究
切割面：1，2
临空面：当下游河谷 变窄、地形收缩时，滑 动面增长，对岩体稳定 不利。在坝下游河流急 转且岸坡陡峭突出或有 冲沟切割，两面临空现 象，对稳定不利。
O
E N 3
4 滑动面
拱坝坝肩岩体稳定分析示意图
四、坝肩岩体滑动的边界条件分析
几种可能引起坝肩岩体发生滑动的地形地质条件
5.2 坝基岩体稳定性的 工程地质分析
坝基岩体的压缩变形与承载力 坝基（肩）岩体稳定性分析 坝基岩体抗滑稳定计算参数的选取 降低坝基岩体抗滑稳定性的作用 坝基处理
各种坝失事百分率统计
概述
水利水电工程建设实践表明，工程地质条件不仅影响到坝址、坝 型的选择，而且关系到工程的投资、施工工期、工程效益和工程安全。 在大坝发生毁坏的事故中，因地质问题而引起的最多，因此在大坝的 设计和施工中，对坝基或坝肩的岩体进行工程地质条件的分析研究是 非常重要的。
坝基沉陷（重力坝） 压缩变形 失稳形式 坝基沉陷、拱端变形（拱坝） 滑动变形
第一节
坝基岩体的压缩变形与承载力
一、坝基岩体的压缩变形
（1）岩性软硬不一，变形模量值相差悬殊，引起较大 的不均匀沉陷，导致坝体发生裂缝。如粘土页岩、泥 岩、强烈风化的岩石以及松散沉积物、尤其是淤泥、 含水量较大的粘性土层，是容易产生较大沉陷变形的 岩层。
K 阻滑力 f( V U) H
∑H
滑动力
∑V
K 阻滑力 滑动力
式中：
f( V-U） C A H
U
K——抗滑稳定安全系数，取1.0～1.1； f ——滑动面的抗剪摩擦系数 ∑V——作用在滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和 ∑H——作用在滑动面以上的力在水平方向投影的代数和 K′——抗滑稳定安全系数，取≧2.5； f′——滑动面的抗剪摩擦系数 c′——滑动面的抗剪断粘聚力；A——滑动面的面积
《工程地质》坝基岩体稳定分析
构
成
断层裂隙面
底滑面
各种地形地质条件对拱坝坝肩岩体稳定的影响
重庆云阳盖下坝水电工程 双曲拱坝右坝肩岩体
何鹏摄于2011年1月20日
贝莉耶萨湖上神奇的大洞 美国北加州贝莉耶萨湖区地质图
Monticello 双曲拱坝， 何鹏摄于美 国北加州贝 莉耶萨湖， 2009年6月 20日
Monticello dam
考虑地质因素的原因 ·地质参数随时间会发生变化 平整度：起伏差越大，抗剪强度越大 粗糙度：越光滑，抗剪强度越小 连续性：连续性越好，抗剪强度越小 充填度：充填度越大，抗剪强度越小
① 滑动面的影响
② 地下水循环渗流条件
主要表现在渗入的地下水对滑动面力学参数的降低上 ③ 不均匀岩土坝基的影响 a. 面积加权法求平均的 f、c 值
软弱结 构面缓 倾下游
最危险
最常遇到 坝址附近的深潭、深漕或冲刷坑
临空面为 坝址附近较厚的软弱岩层或构造破碎带 (倾角 ＜30º ) 河床面（当坝址附近有倾向上游的软弱面） 滑移方式 — 沿软弱面向水平或陡立临空面滑出
一般不利于形成单一滑动面 陡倾岩层面 陡倾层 但存在着
状岩层
构成阶梯状，或近似 层间法向裂隙 弧形的滑动面的可能 或延续性差的缓倾裂隙
6. 坝基处理
主要涉及 清基 裂隙岩层的处理 软弱破坏带的处理 指：将坝基表部松散软弱、风化破碎的岩层及浅部的软 弱夹层开挖清除，使坝体放在比较新鲜完整的岩体 或较致密、坚实的土层上的工作 清 基 清基要求：视不同坝型、坝高而定 建基面处理
预留保护层
建基面应有起伏并倾向上游
灌
固结灌浆： 通过基岩上的钻孔，将具有粘结性的浆液压入裂 隙或空隙中，从而提高破碎岩体的完整性和强度
5.3坝肩岩体抗滑稳定计算及参数选定-华电
坝基岩体稳定分析与评价方法框图
坝基表层滑移计算图形
扬压力计算图形
２.深层滑移稳定性
（２）单滑面倾向下游
（３）双向滑动面
坝肩（拱座）岩体稳定分析与评价方法框图
二、抗滑稳定计算中f、c值的确定 一般的混凝土重力坝如将f值提高0.1，则工程 量可节省10％～15％。如新安江大坝，若f值减少 0.01，就会增加2万多方混凝土的工程量。 １.对于大、中型水电工程， f 、 f’、c’ 值原则 上以原位抗剪(断)试验或室内中型抗剪(断)试验成 果为主要依据，当夹泥厚度较大时，可据室内试 验资料为依据。混凝土坝对试验成果的取值标准， 可按下述原则进行。 (1)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： ①当试件呈脆性破坏时，抗剪(断)强度以峰值 强度(极限强度)的小平均值、抗剪强度以比例极 限强度作为标准值。
还有人提出用变形一致的原则计算， 即选取各种岩层在所处部位的应力作用 下，用同一特定变形值时的各自抗剪强 度(f ，c)计算坝基抗滑稳定。无疑这种方 法较准确，较符合实际。 由上可知，由多种岩层组成的坝基， 其抗滑稳定计算是复杂的。
②当岩体破碎，具有碎裂结构或隐裂隙发育， 试件呈塑性破坏时以屈服强度为标准值。 (2)岩体中结构面的抗剪(断)强度指标，可按下 述原则考虑： ①当结构面试件呈剪断破坏，即结构面的凸起 部分被剪断或胶结充填物被剪断时，以峰值强 度的小平均值作为标准值。 ②当试件呈剪切(摩擦)破坏时，以比例极限强 度作为标准值。
3.岩性不均时f、 c值的选定
当坝基岩体由软硬性质不同的岩层组成时，通常 采用面均加权法求出平均的f、c值来计算抗滑稳定， 即将各种不同性质的岩石在某坝段所占面积分别乘 以各自的抗剪指标，再将这些乘积的和除以该坝段 的总面积。 由于岩性软、硬不同和在坝基所处部位不同，岩 体中的应力分布也不一样。坚硬岩石和在坝趾附近 的岩体所承受的应力都较大，所以，用面积加权平 均的f、 c值去计算坝基的抗滑稳定，是不能完全符 合实际情况的。因此，尚有应力加权法计算坝基岩 石的f值，即考虑层、断层带的抗剪(断)强度指标可按 下述原则考虑： ①当试件呈塑性破坏时，以屈服强度或流变强 度作为标准值。 ②当粘土含量大于30％，并以蒙脱石矿物为主 时，采用流变强度。 据试验得出的上述各种情况的标准值，应根据 试验时剪切变形和破坏情况、裂隙发育和充填胶 结情况、裂隙面粗糙程度、起伏差、岩体风化情 况，以及地应力等地质条件，分析判断试验成果 的代表性，进行调整和修正，然后提出地质建议 值。建议值通常比标准值稍低一些，但根据具体 情况也有稍高的。
5.0坝基岩体稳定性的工程地质分析-华电
2.重力坝对工程地质条件的要求
重力坝包括混凝土重力坝，浆砌石重力坝。 宽缝重力坝、腹孔重力坝、梯形坝、硬壳坝等， 这些坝主要依掌坝身自重与地基间产生足够大 的摩阻力来保持其稳定。 1）具有足够的抗滑能力，能满足抗滑稳定 要求。 2）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，其均匀性和完整性也应 较好，能承受坝体传来的巨大压力，不致产生 过大的变形或不均匀变形，否则坝体内会产生 较大的拉应力，使坝体裂开，甚至毁坏。
第五章 （地）坝基岩体稳定性的 工程地质分析
5.1 坝基岩体的压缩变形与承载力 5.2 （地基）坝基（肩）岩体的抗 稳定分析 5.3 坝基岩体抗滑稳定计算参数的选择 5.4 降低坝基岩体抗滑稳定性的作用 5.5 建筑物大多要综合考虑防洪、发 电、灌溉、供水、航运、渔业、卫生等多方面的要求。 要修建多种水工建筑物组成一个水利枢纽，坝是其中 最重要的水工建筑物，它拦蓄水流，抬高水位，承受着巨 大的水压力和其他各种荷载。为了维持平衡稳定，坝体又 将水压力和其他荷载以及本身的重量传递到地基或两岸的 岩体上，因而岩体所承受的压力是很大的。另外，水还可 渗入岩体，使某些岩层软化、泥化、溶解以及产生不利于 稳定的扬压力。因此，大坝建筑对地基岩体的稳定条件有 着很高的要求。岩体的稳定常是坝体稳定的关键因素。 在大坝发生毁坏的事故中，因地质问题而引起的最多， 因此在大坝的设计和施工中，对坝基或坝肩的岩体进行工 程地质条件的分析研究是非常重要的。
3.拱坝对工程地质条件的要求
拱坝的外荷载主要是通过拱的作用传递到坝端两岸， 所以拱坝的稳定性主要是依靠坝端两岸岩体维持，而不 像重力坝主要靠自重维持。一般地讲，拱的作用越强， 坝身体积也就越小。与重力坝比较，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。 两端拱座岩体应该坚硬、新鲜、完整，强度高而均匀， 透水性小，耐风化、无较大断层，特别是顺河向断层、 破碎带和软弱夹层等不利结构面和结构体，拱座山体厚 实稳定，不致因变形或滑动而使坝体失稳。滑坡体、强 风化岩体、断层破碎带、具软弱夹层的易产生塑性变形 和滑动的岩体均不宜作为两端的拱座。 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。河 谷的宽高比值在1.5-2比较理想，最好不超过3.5。
第五章 坝基岩体稳定性的工程地质分析
3、深层滑动
深层滑动主要是在工程应力条件下岩体沿已有的软弱结 构面发生滑动。只有当地基岩体内存在有软弱结构面，且 按一定组合能构成危险滑移体时，才有发生深层滑动的可 能。 能够构成危险滑移体的软弱结构面，通常可分为滑移控 制面和切割面两类。它们与一定的临空面组合就构成了深 部滑移的边界条件。 （1）滑移控制面：坝基岩体沿之滑移的面，它通常由 平缓的（ <30°）软弱结构面组成。岩层层面、片理面、 原生节理、压性断裂及河底的卸荷裂隙等，易于构成滑移 控制面。当上述结构面性质特别软弱、延续性强、且埋藏 又较浅的情况下，坝基滑移的问题十分突出。
第二节 坝基（肩）岩体的抗滑稳定分析
建于岩基上的刚性坝——重力坝、拱坝和支墩坝，由 它们的结构形式和传力方式所决定，坝基和坝肩抗滑稳 定问题是主要的工程地质问题。 混凝土重力坝是依靠自身重量来抵抗库水的水平推力 而维持稳定的，因此必须对坝基抗滑稳定性作出切实可 靠的评价。上世纪末到本世纪二十年代起，欧美国家在 坝工建设中由于对坝基扬压力和软弱夹层认识不足而引 起的垮坝事故发生多起。我国已建和正在设计的大坝中， 因为存在抗体滑稳定问题而不得不改变设计、延长工期， 增加工程量或在后期加固的，约占1/3，可见这一问题的 重要意义。
一、坝基岩体滑动破坏的类型
坝基抗滑稳定性指坝基岩体在建坝后的各种工 程荷载作用下，抵抗发生剪切破坏的性能。 修建在岩基上的刚性坝，坝基可能存在的滑动 破坏类型有三种：表层滑动、浅层滑动及深层滑 动。
1、表层滑动
表层滑动是坝体沿混凝土基础与基岩接触面发生的 剪切滑动。主要受坝体与基岩接触面的抗剪强度控制， 多发生在坝基岩体的强度远大于坝体混凝土强度，且 岩体完整、无控制滑移的软弱结构面存在的条件下。 此时，混凝土基础与基岩接触面的摩擦系数值，是控 制坝体设计的主要指标，所以国内、外都非常重视接 触面摩擦系数值的研究。
基础的抗拔稳定和抗滑稳定(word文档良心出品)
第四节基础的抗拔稳定和抗滑稳定第641条承受上拔力和横向力的各类独立基础、锚板基础等应验算抗拔和抗滑稳定性。
第642条基础抗拔稳定计算可根据抗拔土体和基型的不同分为：土重法，适用于回填土体的基型；剪切法，适用于原状土体的基型。
注：原状土系指处于天然结构状态的粘性土和经夯实达到天然状态密实度的砂类回填土。
第643条采用土重法时钢塔基础的抗拔稳定应按下式计算（图643）:图6.4.3 土重法基础抗拔稳定计算图式中F――基础的受拔力；Ge土体重量，按本规范附录六计算，此时土的计算重度Y o按表6.4.3 - 1采用；当基础上拔深度ht < her时，取基础底板以上、抗拔角a o以内的土体重，图 6.4.3（a）;当基础上拔深度ht>hcr时，取her以上、抗拔角a o以内的土体重和高度为（ht-hcr）的土柱重之和，图 6.4.3（b）;Gf――基础重，按基础的体积计算；a 0 土体计算的抗拔角，按表6.4.3 —1采用；her ――土重法计算的临界深度，按表 6.4.3 —2采用；Y R1――土体重的抗拔稳定系数，一般情况可采用 1.7。
当专业规范（规程）有详细规定时，可按专业规范（规程）采用；Y R2――基础重的抗拔稳定系数，一般情况可采用1.2 （反组3）注：公式643对非松散砂类土适用于ht/b < 5.0和ht/d < 4.0 ;对粘性土适用于ht/b < 4.5 和ht/d < 3.5。
6- 4 3- 1基土类别拈土、亚?粘土、轻並粘土粗砂中砂细砂粉砂坚硬、硬塑可塑软塑1716 1.51T1615025"20s2&".3-2回填土类别密实悟况临界深度her圆形基础方形基础I 砂土稍密的〜密实的 2.5d 3.0b粘性土坚硬的~坚哽的 2 0d 2.5L粘性土可塑的 1.5d 2.0b粘性土软塑的 1.2d 1.5L J :①上拔时的临界深度即为土悻整体破坏的计算深度.②程b分别为風形臺础的直径和方形基础的边长.③当矩形基础的长边丄与短边b之比小于3时”可折算^d-0 6(b+l：圆形基础的临界傑度h旺采用o第644条采用土重法时倾斜拉绳锚板基础的抗拔稳定应按下式计算(图644):(b)锚扳上拔深產敷〉〜图6.4.4拉绳锚板基础的抗拔稳定计算简图^sin?忑邑十色R1S3式中F――垂直于锚板的拉绳拔力；Ge――土体重量，可按本规范附录六计算;Gf ――拉绳锚板基础重；e ——拔力F与水平地面的夹角；Y R1、Y R2同第6.4.3 条（反 4 4）注：公式(644)仅适用于e >45°。
华电水电专业工程地质复习题
华电水电专业工程地质复习题工程地质复习考试题型：1名词解释：7题，15分 2选择：10题，共10分 3 填空：20题，20分 4 简答：5题，25分5 分析：3题，每题中都有小问题，30分以下为四类复习题，旨在引导复习 1．名词解释一、矿物和岩石矿物岩石造岩矿物颜色和条痕解理和断口岩浆岩产状、结构、构造沉积岩结构、构造、岩层产状变质岩结构、构造二、地质构造地质作用地质构造构造运动地层褶皱褶曲节理断层地质图三、水的地质作用河流阶地隔水层含水层潜水承压水岩层透水率四、岩体的工程性质岩体结构面结构体软弱夹层泥化夹层岩体变形模量结构面充填度熟悉几个缩略词（JRC JCS RQD RMR BQ）五、坝基岩体临空面抗力体抗滑稳定安全系数六、边坡崩塌岩堆滑坡蠕变七、地下洞室围岩围岩应力围岩稳定弹性抗力系数八、工程勘察工程地质测绘钻探物探2．填空题（个别部位空格内容有多项，未留全空位）一、矿物和岩石(1) 石英的相对硬度为______________，______________矿物的相对硬度为3。
(2)云母有___________组___________解理，方解石有__________组完全解理。
(3)石英的晶面为_______光泽，而断口为_______光泽。
(4)岩石按成因可分为_________________________________________。
(5)岩浆岩按成因分为_________________________________________。
(6)岩浆岩根据化学成分（SiO2）和矿物组成划分为__________________。
(7)岩浆岩的产状是指___________________________________等。
(8) 岩浆岩的主要造岩矿物为_______________________________。
(9)喷出岩的主要构造为___________________________________。
重力坝地基抗滑稳定性分析
重力坝地基抗滑稳定性分析摘要该文阐述了重力坝的结构特征和工作特点，着重分析了坝体沿坝基面及坝基内深层软弱结构面或岸坡坝段等的抗滑稳定安全度，对研究重力坝地基稳定性有十分重要的意义。
关键词重力坝；地基；抗滑稳定分析1重力坝的结构特征与工作特点1.1结构特征重力坝基本形状呈三角形，上游面铅直或稍倾向上游，坝底与基岩固结，建成挡水后，依靠自重维持稳定，故称重力坝。
在平面上，坝轴线（坝顶上游边缘线）一般为直线，有时为避开不利的地形地质条件或枢纽布置等原因，也可为折线或曲率不大的拱向上游的曲线[1]。
沿坝轴线坝体用横缝分成若干独立坝段，每一坝段为固结于地基上的悬臂梁。
筑坝材料为混凝土或浆砌石，抗冲能力强。
因此，重力坝可做成非溢流的，也可做成溢流和坝身设有泄水孔的。
1.2工作特点（1）由于筑坝材料强度高，耐久性好，抵御洪水漫顶、渗漏、冲刷、地震破坏的能力强，因而失事率低，工作安全性可靠。
（2）对地质、地形条件适应性强。
由于坝底压应力不高，对地质条件要求较低，一般建于基岩上，当坝高不大时，甚至可以修建于土基上；从地形上看，任何形状的河谷都可建重力坝。
（3）由于重力坝可做成溢流的，也可在坝内设置泄水孔，故一般不需要另设溢洪道或泄水隧洞，枢纽布置紧凑。
工程分2期施工，可利用坝体导流，不需另设隧洞。
（4）结构作用明确。
由于横缝将重力坝分成若干坝段，各坝段独立工作，结构作用明确，空间结构可化简为平面问题分析，应力分析和稳定计算都较简单。
（5）施工方便。
坝体为大体积混凝土，可采用机械化施工，放样、立模和混凝土浇捣都较简单。
（6）由于坝体剖面尺寸往往由稳定和坝体拉应力强度施工条件控制而做得较大，材料用量多，坝内压应力较低，材料强度不能充分发挥。
且坝底面积大，因而扬压力也较大，对稳定不利。
（7）因坝体的体积较大，施工期间混凝土温度收缩应力较大，为防止发生温度裂缝，施工时需适当控制对混凝土的温度。
2重力坝的抗滑稳定分析2.1沿坝基面的抗滑稳定分析常用的抗滑稳定安全系数计算公式有2种，即抗剪断强度公式和抗剪强度公式[2]。
电站坝基岩体评价及深层抗滑稳定性分析
电站坝基岩体评价及深层抗滑稳定性分析米猛【摘要】某水电站位于雅鲁藏布江中游桑日至加查峡谷段出口处，坝型为混凝土重力坝，最大坝高116m，属高坝。
混凝土重力坝主要是依靠坝体自身重量于基础之上产生的摩擦力及坝体与基础之间的凝聚力来抵抗水压力以满足稳定要求，对基础岩体要求较高。
根据该水电站坝基工程实践，从坝基岩体质量评价方法、分级标准及深层抗滑稳定计算方法等方面进行一些有益探索，对类似工程坝基岩体质量评价及深层抗滑稳定计算具有指导意义。
%This paper deals with methodology of assessment of rock mass stability of dam foundation and calculation of antisliding stability in the depth for a hydropower station in the upper reaches of the Yarlung Zangbo River.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P243-247)【关键词】坝基岩体;结构面;滑移模式;水电站【作者】米猛【作者单位】中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都 610072【正文语种】中文【中图分类】P642混凝土重力坝一直以来都是水利枢纽建设中主要的坝型之一，主要是依靠坝体自身重量于基础之上产生的摩擦力及坝体与基础之间的凝聚力来抵抗水压力以满足稳定要求。
所以混凝土重力坝基础岩体必须具备足够的强度、承载力，以满足坝体对稳定和强度的要求。
一般情况下，不同岩性、不同程度风化卸荷的坝基岩体强度常常不同，且往往因复杂的节理裂隙、断层或挤压带等地质构造而使坝基岩体结构完整性不均一。
坝基岩体岩级的划分对确定建基面承载力确定有重要的意义。
节理裂隙、断层或挤压带等地质构造往往可以组合形成不可预知的滑移通道。
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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。同时，也应注意隐伏于岸坡岩体 内的溶洞、密集的张裂隙，以及与可能滑移方向 近于垂直的破碎带，它们都可能出现累计的压缩 变形，起到下游横向临空面的不利作用。
坝基滑动边界条件示意图之二
坝基深层滑移类型
坝 基 滑 移 形 状 示 意 图
四、边界条件的阻滑因素
1.滑动面的阻滑因素：滑动面起伏差大、连续性 差、夹泥层尖灭或被其他断裂错断时，可提高 抗滑阻力。 2.侧向切割面的阻滑作用：当与滑动方向呈小角 度相交，而不是一个平行于最大剪应力的光滑 直立面时。 3.坝下游抗力体的阻滑作用。
临空面是滑移体与变形空间相临的面，变形空间是 指滑移岩体可向之滑动而不受阻碍或阻力很小的自 由空间，河床地面是常遇到的水平临空面。当坝趾 附近河床中有深潭、深槽，溶洞或是溢流冲刷坑等 时，则可形成陡立的临空面。另外，若在滑动岩体 的下方存在有可压缩的大破碎带、节理密集带、软 弱岩层时，也可因发生较大的压缩变形而起到临空 面的作用。 滑动面常是由平缓的软弱结构面构成的，例如缓倾 的页岩夹层、泥化夹层、节理、卸荷裂隙、断破碎 带等。它们的抗滑能力显著地低于坝基底面基岩接 触面的抗剪强度。滑动面可以是单一的，也可以是 由两组或更多组的结构面组成楔形、棱柱形、锥形 或是阶梯状的滑移体.
5.2 （地基）坝基(肩)岩体的抗滑稳定分析
地基，特别是水工建筑中的重力坝地基(坝基)常有沉 降和滑移问题。拦蓄河水，抬高水位，库水便以巨大 水平推力作用于大坝；为维持稳定，坝体必须具备足 够重量，使坝底与地基接触面或在地基中，产生足够 大的摩擦力，来均衡库水的水平推力，不至于发生滑 动。 一、软基滑移 疏松土层作为地基，特别是低水头重力坝或闸的地 基(软基)，当其中局部剪应力超过了土的抗剪强度时， 便引起土粒间互相错动，发生剪切位移或塑性变形。 疏松土地基的滑移，实质上是地基塑性变形区已进入 最后阶段，从而扩大成连续面而产生的滑动。这样， 地基便完全破坏而失去稳定性，建筑物也因此而失事。 为保证建筑物的安全和正常使用，不允许地基土达到 完全破坏的滑移阶段。
坝基滑移边界条件之一
切割面是将岩体切割开来，形成不连续 岩体的结构面。它通常是由较陡的软弱 结构面构成的，如各种陡倾的断层和裂 隙等。其中，走向垂直于坝轴的陡倾结 构面，常是滑移体的侧向切割面，它大 致平行于向下游的推力方向，在其上没 有法向应力或法向应力很小，所以在分 析和计算中常不考虑它的抗滑作用。走 向平行于坝轴线且靠近坝踵附近的陡倾 结构面，走向大致垂直于水平推力，当 岩体下滑时它承受拉应力而被拉裂，所 以也称拉裂面或横向切割面。
坝基滑动类型示意图
坝基滑移形式示意图
三、坝基岩体滑动的边界条件分析 坝基岩体的深层滑动，其形成条件是较复杂的，除去 需要形成连续的滑动面以外，还必须有其他软弱面在 周围切割，才能形成最危险的滑动岩体。同时在下游 具有可以滑出的空间，才能形成滑动破坏。 如图所示，坝基下的岩体被三组结构面所切割，形成 了不稳定的楔形岩体ABCDEF。在坝基传来的推力作 用下，此楔形体将沿ABCD面向下游滑动，并顺两侧 陡立的ADE面和BCF面，由HDCG面滑出。ABFE是 被拉开的张裂面，ABCD面称做滑动面，ADE、BCF 和ABFE称做切割面，HDCG称做临空面。它们是根 据受力条件区分的，这三种特性条件的界面构成了滑 移岩体的边界条件。
拱坝示意图
马尔帕塞坝
拱坝肩座几种不利的地形地质条件来自软基渗层滑移的可能形式
二、坝基岩体滑动破坏的类型
坝基岩体滑动破坏常是混凝土坝、砌石坝等坝型设计时 的主要控制因素。根据滑动破坏面位置的不同，可分为 表层滑动、浅层滑动和深层滑动三种类型。 1．表层滑动 表层滑动指坝体沿坝底与基岩的接触面(通常为混凝土 与岩石的接触面)发生剪切破坏所造成的滑动，所以也 称为接触滑动。滑动面大致是个平面。当坝基岩体坚硬 完整不具有可能发生滑动的软弱结构面，且岩体强度远 大于坝体混凝土强度时，才能出现这种情况。另外，地 基岩面的处理或混凝土浇筑质量不好也是形成这种滑动 的因素之一。
2．浅层滑动 当坝基岩体软弱，或岩体虽坚硬但表部风化破碎层没 有挖除干净（清基不彻底），以致岩体强度低于坝体 混凝土强度时，则剪切破坏可能发生在浅部岩体之内， 造成浅层滑动。滑动面往往参差不齐。 3．深层滑动 深层滑动发生在坝基岩体的较深部位，主要是沿软弱 结构面发生剪切破坏，滑动面常由两三组或更多的软 弱面组合而成，但有时也可局部剪断岩石而构成个连 续的滑动面。深层滑动是高坝岩石地基需要研究的主 要破坏形式。 除上述三种形式外，有时也可能出现兼有两种或三种 的混合破坏形式。
五、坝肩岩体滑动的边界条件分析 拱坝的坝址常选在河谷狭窄、两岸对称、岸坡平顺 的地段，或选在河谷向下游方向收敛、向上游方向 扩散的位置。作为坝肩岩体，应较宽厚、坚硬、新 鲜，抗压强度要高，变形性能要低。 拱坝肩座岩体滑移稳定性问题，是其主要的工程地 质问题。 拱坝肩座的滑移稳定条件与重力坝底盘滑移稳定条 件相比，具有显著不同的特殊性。主要是：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，
一般水工建筑物地基，都承受水平和铅直荷载的作用。 实验证明，这种情况下产生的滑移破坏，有以下几种 可能的形式： (1)建筑物直接沿着地基土表面滑移，仅仅表面土层强 度被破坏，称为表层滑移(图a)； (2)建筑物一部分沿着地基表面滑移，而地基土深处某 一滑动范围内发生强度破坏，并与建筑物一起滑移， 称为混合滑移(图ｂ)； (3)建筑物与地基接触面的滑移不明显，主要是建筑物 同地基一起，沿着地基土深处某一滑动范围内产生滑 移，称为深层滑移(图c)。 实质上，第(2)、(3)种形式均可视为深层滑移。