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第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基稳定性问题的重要性：坝基稳定性问题的重要性：可行性研究：工程地质条件是关键评价因素；可行性研究：工程地质条件是关键评价因素；水利实践表明：工程地质条件不仅影响到坝址坝型的选择，而且关系工程投资、水利实践表明：工程地质条件不仅影响到坝址坝型的选择，而且关系工程投资、施工工期、工程效益和工程安全。施工工期、工程效益和工程安全。由地质缺陷引起的大坝失事占由地质缺陷引起的大坝失事占40%40%左右左右v坝基稳定性的重要性坝基稳定性的重要性 v广义稳定性问题：广义稳定性问题：v承载力承载力v变形和不均匀变形变形和不均匀变形v抗滑稳定抗滑稳定v渗透稳定渗透稳定v确保稳定性的措施：确保稳定性的措施：v理论研究理论研究v勘察测试手段勘察测试手段v监测监测v建基面优选建基面优选5.1 5.1 各种坝型对工程地质条件的要求各种坝型对工程地质条件的要求第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究1.1.土石坝土石坝特点和要求：特点和要求：坝体是柔性的，允许产生较大的变形，对地质条件要求低。坝体是柔性的，允许产生较大的变形，对地质条件要求低。坝体断面和底宽均较大，对地基的压应力较小，抗滑稳定问题不突出。坝体断面和底宽均较大，对地基的压应力较小，抗滑稳定问题不突出。对渗透稳定性要求高，防渗墙很重要。对渗透稳定性要求高，防渗墙很重要。坝顶不能溢流：坝顶不能溢流：对近坝库段稳定要求高：对近坝库段稳定要求高：库区涌浪漫顶库区涌浪漫顶对两岸地形要求高：对两岸地形要求高：高山峡谷：应选择弯曲河段，凸岸可布置洞群及建筑物高山峡谷：应选择弯曲河段，凸岸可布置洞群及建筑物丘陵：建筑物布置在两岸，选择合适垭口布置溢洪道，丘陵：建筑物布置在两岸，选择合适垭口布置溢洪道，平原：建筑物布置于河岸平原：建筑物布置于河岸可能的工程地质问题可能的工程地质问题总体上看，对坝基要求低，但应注意研究如下问题：总体上看，对坝基要求低，但应注意研究如下问题：坝肩边坡较陡时，应注意坝肩边坡较陡时，应注意坝体与地基岩体的接触坝体与地基岩体的接触问题；问题；当坝基分布有深厚砂砾石层时，应注意当坝基分布有深厚砂砾石层时，应注意渗漏和渗透稳定渗漏和渗透稳定；当坝基分布有软土层时：承载力低，当坝基分布有软土层时：承载力低，沉降沉降大；大；软土层厚度变化大时，软土层厚度变化大时，不均匀沉降不均匀沉降问题突出；问题突出；当坝基分布有黄土时，应注意当坝基分布有黄土时，应注意湿陷性湿陷性问题；问题；当坝基分布有疏松砂土及少粘性土（粘粒含量当坝基分布有疏松砂土及少粘性土（粘粒含量15%时：时：式中：式中：S S允允为相距为为相距为l的两点的沉降差允许值；的两点的沉降差允许值；t t为坝体填土允许的抗拉强度；为坝体填土允许的抗拉强度；h为坝高；为坝高；0 0、l l分别为地基和坝体的变形模量。分别为地基和坝体的变形模量。经验法：根据我国的大量调查表明：土坝允许的不均匀沉陷斜率应经验法：根据我国的大量调查表明：土坝允许的不均匀沉陷斜率应1.5%30MPac30MPa）：）：f fk k=1/7=1/7 R Rc c 裂隙不发育（间距裂隙不发育（间距1.01.0m m）（1/7-1/101/7-1/10）R Rc c 裂隙较发育（间距裂隙较发育（间距1.0-0.31.0-0.3m m）（1/10-1/161/10-1/16）R Rc c 裂隙发育（间距裂隙发育（间距0.3-0.10.3-0.1m m）（1/16-1/201/16-1/20）R Rc c 裂隙极发育（间距裂隙极发育（间距0.10.1m m）2 2）软弱岩石（）软弱岩石（R Rc 30MPac 30MPa）：）：f fk k=1/5=1/5 R Rc c 裂隙不发育（间距裂隙不发育（间距 1.0m 1.0m）(1/5-1/7)(1/5-1/7)R Rc c 裂隙较发育（间距裂隙较发育（间距1.0-0.3m1.0-0.3m）(1/7-1/10)(1/7-1/10)R Rc c 裂隙发育（间距裂隙发育（间距0.3-0.1m0.3-0.1m）(1/10-1/15)(1/10-1/15)R Rc c 裂隙极发育（间距裂隙极发育（间距0.1m0.1m）第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.2 5.2 地基（坝基）的沉降和承载力地基（坝基）的沉降和承载力非经处理不宜作为水工建非经处理不宜作为水工建筑物的天然地基。筑物的天然地基。较好的天然地基。较好的天然地基。(3)(3)关于基本值、标准值、设计值关于基本值、标准值、设计值基本值：基本值：P Ps s曲线有明显比例界限时，取界限点的值作为承载力基本值曲线有明显比例界限时，取界限点的值作为承载力基本值极限荷载能确定且小于极限荷载能确定且小于1.51.5倍比例界限值，则取倍比例界限值，则取0.50.5倍极限荷载作倍极限荷载作为承载力基本值为承载力基本值上述两点都不能确定时，取上述两点都不能确定时，取s/B=0.01s/B=0.010.020.02对应的荷载对应的荷载标准值：标准值：标准方法试验并经处理得出标准方法试验并经处理得出野外鉴别、标贯试验查规范确定野外鉴别、标贯试验查规范确定基本值乘以回归修正系数得到的值基本值乘以回归修正系数得到的值设计值：设计值：极限荷载除于安全系数极限荷载除于安全系数标准值考虑基础宽度和埋设修正标准值考虑基础宽度和埋设修正 承载力设计值、承载力设计值、承载力特征值、容许承载力在不同规范里概念上不承载力特征值、容许承载力在不同规范里概念上不一样，但含义相当一样，但含义相当第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.2 5.2 地基（坝基）的沉降和承载力地基（坝基）的沉降和承载力5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析1.1.坝基岩体滑动破坏的类型坝基岩体滑动破坏的类型表层滑动表层滑动浅层滑动浅层滑动深层滑动深层滑动混合滑动混合滑动2.2.滑动边界条件分析滑动边界条件分析深层滑动边界条件的组成深层滑动边界条件的组成滑动面滑动面（底滑面）（底滑面）特点：特点：1 1）产状平缓（）产状平缓（3030度）、稳定；度）、稳定；2 2）分布范围广，连续性强，埋藏浅；）分布范围广，连续性强，埋藏浅；3 3）夹泥多，）夹泥多，f、c值低；值低；4 4）走向与坝轴线小角度相交。）走向与坝轴线小角度相交。n 常见的滑动面：软弱夹层、断层面、片理面、层理面。常见的滑动面：软弱夹层、断层面、片理面、层理面。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究切割面切割面：把滑移体与周围岩体分隔开的结构面：把滑移体与周围岩体分隔开的结构面1 1）纵向切割面：）纵向切割面：产状陡；产状陡；走向与坝轴线垂直或大角度相交；走向与坝轴线垂直或大角度相交；以剪应力为主，法向应力很小。以剪应力为主，法向应力很小。2 2）横向切割面：）横向切割面：产状陡，当产状陡，当时，具有底滑面的作用时，具有底滑面的作用（双滑面）；（双滑面）；走向与坝轴线平行或小角度相交；走向与坝轴线平行或小角度相交；属拉裂面，可为追踪面。属拉裂面，可为追踪面。临空面临空面:滑移体的自由滑出面滑移体的自由滑出面1 1）水平临空面：河床面；）水平临空面：河床面；2 2）陡立临空面：）陡立临空面：深潭、深槽、冲刷坑、下游基坑；深潭、深槽、冲刷坑、下游基坑；陡倾角的横穿河床的断层破碎带、软岩、风陡倾角的横穿河床的断层破碎带、软岩、风化深槽、裂隙密集带潜蚀溶洞。化深槽、裂隙密集带潜蚀溶洞。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析 常见的滑动边界条件及其组合类型常见的滑动边界条件及其组合类型缓倾（倾角缓倾（倾角3030）层状岩体）层状岩体p滑移边界组合：滑移边界组合：1 1）存在一组占优势作用的结构面：层面、层间错动面、软）存在一组占优势作用的结构面：层面、层间错动面、软弱夹层、泥化夹层弱夹层、泥化夹层构成底部滑动面；构成底部滑动面；底滑面特征：厚度薄、产状稳定、延伸范围广底滑面特征：厚度薄、产状稳定、延伸范围广;层数多、层数多、成簇出现，最不利滑动面的确定困难；成簇出现，最不利滑动面的确定困难；2 2）纵、横切割面：多追踪裂隙和小断层，产状陡立；）纵、横切割面：多追踪裂隙和小断层，产状陡立；3 3）临空面：冲刷坑、断层破碎带、河床面）临空面：冲刷坑、断层破碎带、河床面p特征：特征：1 1）对于软硬相间的层状岩体，层间错动强烈，夹层物理力）对于软硬相间的层状岩体，层间错动强烈，夹层物理力学性质差，学性质差，f 可小于可小于0.170.17；2 2）最不利情况：地层走向）最不利情况：地层走向河流流向河流流向;倾向下游的软弱夹层倾向下游的软弱夹层出露于坝基中点至偏下游三分之一的范围内为最不利受力出露于坝基中点至偏下游三分之一的范围内为最不利受力3 3）可发生浅层、深层滑动（包括双滑面滑动）。）可发生浅层、深层滑动（包括双滑面滑动）。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析坝基为砂岩、板岩互层，倾角坝基为砂岩、板岩互层，倾角7-207-20，形成底滑面；形成底滑面；顺河向断层形成纵向切割面；顺河向断层形成纵向切割面；冲刷坑形成临空面。冲刷坑形成临空面。建成建成1010年后，有不稳趋势，及时处理年后，有不稳趋势，及时处理坝基为震旦系石英砂岩夹泥质薄层粉坝基为震旦系石英砂岩夹泥质薄层粉砂岩和页岩。岩层倾向下游偏右岸，砂岩和页岩。岩层倾向下游偏右岸，倾角倾角6-8 6-8；层间错动泥化夹层形成底滑面；层间错动泥化夹层形成底滑面；断层形成临空面。断层形成临空面。验算不安全，改变设计验算不安全，改变设计湖南省湖南省永州市永州市双牌县双牌县 河北省沙河市孔庄乡村河北省沙河市孔庄乡村 倾斜（倾角倾斜（倾角3030 6060）层状岩体）层状岩体v滑移边界组合：滑移边界组合：p横谷：反倾、缓倾压性断层形成底滑面；横谷：反倾、缓倾压性断层形成底滑面；(1d)(1d)p纵谷：层面和断层构成双滑面，兼纵向切割面纵谷：层面和断层构成双滑面，兼纵向切割面平放的平放的三角柱体或尖锥体；三角柱体或尖锥体；p斜谷：稳定条件相对较好，但仍有上述破坏形式存在。斜谷：稳定条件相对较好，但仍有上述破坏形式存在。v特征：特征：p组合体嵌入地基深处，稳定条件相对较好，组合体嵌入地基深处，稳定条件相对较好，p多表现为接触滑动，多表现为接触滑动，p当裂隙较发育时，应充分注意追踪型滑面的浅层滑动，当裂隙较发育时，应充分注意追踪型滑面的浅层滑动，第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析陡倾（倾角陡倾（倾角6060）或倒转层状岩体）或倒转层状岩体构造作用强烈，断裂发育，断层宽度大，产生浅层滑动。构造作用强烈，断裂发育，断层宽度大，产生浅层滑动。滑移边界组合：滑移边界组合：p横谷：横谷：与反倾、缓倾压性断层构成滑动面与反倾、缓倾压性断层构成滑动面1 1）X X型扭性断裂（走向与岩层走向近正交，倾角型扭性断裂（走向与岩层走向近正交，倾角4040 6060）形成其滑动面（双滑面）和纵向切割面，层面构成横向切割形成其滑动面（双滑面）和纵向切割面，层面构成横向切割面；面；(2a,2b)(2a,2b)2 2）反倾、缓倾压性断层构成滑动面，层面构成横向切割面，）反倾、缓倾压性断层构成滑动面，层面构成横向切割面，张性断层、裂隙构成纵向切割面；张性断层、裂隙构成纵向切割面；(1a)(1a)p纵谷：纵谷：层面和反倾向压性断层构成滑动面兼纵向切割面，张性层面和反倾向压性断层构成滑动面兼纵向切割面，张性及扭性断层、裂隙构成横向切割面及扭性断层、裂隙构成横向切割面.(1c,1b).(1c,1b)p斜谷：稳定条件较好。斜谷：稳定条件较好。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析块状岩体块状岩体岩体完整性较好，结构面陡倾角为主，稳定问题：岩体完整性较好，结构面陡倾角为主，稳定问题：1 1）接触滑动；）接触滑动；2 2）与缓倾结构面构成不利组合，形态复杂。）与缓倾结构面构成不利组合，形态复杂。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析wv第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析2112wpH212wuLHLH12wwuLHH daL第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析1(2)2wwuLHH da dbWFCKQZH 0210_65.0HCKPwZH 第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析 PfuWK PAcfuWK第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析Wu2 2）深层滑动：）深层滑动：单滑面（纯摩）：单滑面（纯摩）：l倾向下游：倾向下游：l倾向上游：倾向上游：cossinsincosPGWfuPGWK cossinsincosPGWfuPGWK第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析 cossinsincosPGWfuPGWK cossinsincosPGWfuPGWK第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析被动抗力被动抗力R R与水平面的夹角与水平面的夹角变化于变化于0 0之间之间当滑面倾角当滑面倾角3030，=0 0 或或。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析计算步骤：计算步骤：设作用于设作用于F1、F2面上的法向反力为面上的法向反力为R1、R2，沿棱线下滑反力为，沿棱线下滑反力为S将将R1、R2、S沿沿x、y、z轴分解，由平衡条件轴分解，由平衡条件x=0，y=0，z=0求解求解R1、R2、S进一步求解进一步求解Kc111222()()cf RufRuKS1.11.3cK 第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.3 5.3 坝基岩体的抗滑稳定分析坝基岩体的抗滑稳定分析类型类型f C(MPa)f 胶结的结构面胶结的结构面0.900.700.300.200.700.55无充填的结构面无充填的结构面0.700.550.200.100.550.45软弱软弱结构面结构面岩块岩屑型岩块岩屑型0.550.450.100.080.450.35岩屑夹泥型岩屑夹泥型0.450.350.080.050.350.28泥夹岩屑型泥夹岩屑型0.350.250.050.020.280.22泥泥0.250.180.010.0050.220.185.4 5.4 坝基岩体质量分类坝基岩体质量分类第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基岩体质量分类坝基岩体质量分类工程岩体分级标准工程岩体分级标准（GB50218-94GB50218-94）BQBQ分类法：是各类工程岩体质量分类的基础分类法：是各类工程岩体质量分类的基础 根据岩石坚硬度和完整性程度划分根据岩石坚硬度和完整性程度划分 并考虑地下水、软弱结构面、地应力状态修正并考虑地下水、软弱结构面、地应力状态修正水利水电工程地质勘察规范（水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008GB50487-2008）坝基岩体工程地质分类：坝基岩体工程地质分类：首先按岩石饱和单轴抗压强度分为三大类：首先按岩石饱和单轴抗压强度分为三大类：A A：坚硬岩：坚硬岩(从从60MPa)60MPa)B B：中硬岩：中硬岩(从从606030MPa)30MPa)C C：软质岩：软质岩(从从30MPa)30MPa)然后根据岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度及其组合情况、然后根据岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度及其组合情况、岩体和结构面的抗滑、抗变形能力把岩体分为五类。岩体和结构面的抗滑、抗变形能力把岩体分为五类。本分类主要用于评价坝基岩体的变形和抗滑性能。本分类主要用于评价坝基岩体的变形和抗滑性能。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基岩体质量分类坝基岩体质量分类第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基岩体质量分类坝基岩体质量分类第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析发生于砂土中，发生于砂土中，所有颗粒同时所有颗粒同时处于悬浮状态，处于悬浮状态，而管涌只在小而管涌只在小泉眼处出现细泉眼处出现细颗粒的跳动。颗粒的跳动。发生于粘发生于粘性土、粉性土、粉土及互层土及互层状土体状土体管涌与流土的区别：管涌与流土的区别：管涌只发生在砂性土中，管涌只发生在砂性土中，流土在砂、粘性土中均可发生；流土在砂、粘性土中均可发生；流土只发生在渗透水流上升区（逸出处），流土只发生在渗透水流上升区（逸出处），管涌在渗水逸出处、入渗处和渗流区均可发生；管涌在渗水逸出处、入渗处和渗流区均可发生；管涌土体较松散，颗粒大小不一，且粘结力弱，管涌土体较松散，颗粒大小不一，且粘结力弱，流土体较密实，颗粒大小均一，且具一定粘结力流土体较密实，颗粒大小均一，且具一定粘结力 nGsJcr 11 2052112.2ddnGsJcr 3342/dJcrkn328206.3ukCd6010100udCd第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析DwGj亦可用于过渡型亦可用于过渡型KJcrJc 允允第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析ccPPccPP第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析11004 1cPn1070dddf 6010dd第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析101010 dD58515 dD77020 dD第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝区渗漏与渗透稳定性分析坝区渗漏与渗透稳定性分析第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理帷幕灌浆帷幕灌浆1 1）方案设计：）方案设计：以岩体透水性分带为依据，根据水文地质条件、防渗要求由灌浆试验确以岩体透水性分带为依据，根据水文地质条件、防渗要求由灌浆试验确定灌浆孔深度、厚度、孔距、排距及灌浆压力、材料、水灰比等。定灌浆孔深度、厚度、孔距、排距及灌浆压力、材料、水灰比等。v混凝土坝防渗要求：混凝土坝防渗要求：o高坝：高坝：q q1Lu1Lu；中坝：中坝：q q=1=13Lu3Lu；低坝：低坝：q q=3=35Lu5Lu2 2）灌浆孔的布置：）灌浆孔的布置：o 按剖面布置，在靠上游面的地基中，平行坝轴线布置按剖面布置，在靠上游面的地基中，平行坝轴线布置1 1排或几排灌浆孔；排或几排灌浆孔；o 按梅花型、六角形或方格状布置；按梅花型、六角形或方格状布置；o 按序次逐渐加密，最终孔距一般为按序次逐渐加密，最终孔距一般为1.51.5m m4.0m4.0m，排距略小于孔距；排距略小于孔距；o 一排帷幕的厚度约为一排帷幕的厚度约为0.70.70.80.8倍的孔距，高坝一般设倍的孔距，高坝一般设2 2排以上帷幕，中低排以上帷幕，中低坝设坝设1 12 2排；排；o 灌浆孔深取（灌浆孔深取（0.30.30.70.7）倍的坝高，但要求深入相对不透水层内）倍的坝高，但要求深入相对不透水层内3 3m m5m5m；o 灌浆压力取（灌浆压力取（1 13 3）倍的水头）倍的水头；o 帷幕长度与两岸不透水层或蓄水前天然地下水位相交。帷幕长度与两岸不透水层或蓄水前天然地下水位相交。第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理第五章第五章 坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究5.4 5.4 坝基处理坝基处理第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.1 6.1 边坡稳定问题的特点边坡稳定问题的特点第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.1 6.1 边坡稳定问题的特点边坡稳定问题的特点第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.2 6.2 边坡的应力分布特征边坡的应力分布特征边坡变形：边坡无显著剪切位移或滚动，不致引起整体失稳。边坡变形：边坡无显著剪切位移或滚动，不致引起整体失稳。形式：松弛张裂、倾倒变形、蠕变等形式：松弛张裂、倾倒变形、蠕变等边坡破坏：坡体以一定的速度出现较大位移，岩体产生整体滑动、滚边坡破坏：坡体以一定的速度出现较大位移，岩体产生整体滑动、滚动、转动。动、转动。形式：崩塌、滑坡形式：崩塌、滑坡第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型 第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.3 6.3 边坡变形破坏的基本类型边坡变形破坏的基本类型第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.4 6.4 影响边坡稳定性的因素影响边坡稳定性的因素第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.4 6.4 影响边坡稳定性的因素影响边坡稳定性的因素第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.5 6.5 边坡稳定性评价边坡稳定性评价（1 1）边坡稳定性评价的地质分析法）边坡稳定性评价的地质分析法1 1）地形地貌条件）地形地貌条件坡面平整顺直、坡脚无地下水出露、树木茂盛，则边坡较稳定；坡面平整顺直、坡脚无地下水出露、树木茂盛，则边坡较稳定；坡面不平整、有较多的台阶坡面不平整、有较多的台阶 、坡脚有泉水出露、树木歪斜倾倒，、坡脚有泉水出露、树木歪斜倾倒，则边坡可能不稳定；则边坡可能不稳定；山坡泉水较多、呈点状不规则分布，地下水排泄点高于地下水位，山坡泉水较多、呈点状不规则分布，地下水排泄点高于地下水位，说明边坡可能滑动，将地下水通道切断；说明边坡可能滑动，将地下水通道切断；坡顶平坦低洼、汇水入渗条件好，于边坡稳定性不利；坡顶平坦低洼、汇水入渗条件好，于边坡稳定性不利；凹岸等河流冲刷段易冲刷崩塌或滑坡。凹岸等河流冲刷段易冲刷崩塌或滑坡。2 2）地层岩性、地质构造条件）地层岩性、地质构造条件v具体工程、具体问题，具体分析。具体工程、具体问题，具体分析。v块状岩体：块状岩体：调查重点：残、坡积层，基岩面坡度、断层裂隙、缓倾调查重点：残、坡积层，基岩面坡度、断层裂隙、缓倾的夹层、冲沟、风化岩。的夹层、冲沟、风化岩。残、坡积层，全、强风化岩较厚，且坡度（含基岩面坡度）较陡残、坡积层，全、强风化岩较厚，且坡度（含基岩面坡度）较陡时，应注意残、坡积层滑动；时，应注意残、坡积层滑动；陡崖分布区，崩塌问题较突出；陡崖分布区，崩塌问题较突出；地应力较高或高陡边坡，松弛张裂严重；地应力较高或高陡边坡，松弛张裂严重；有缓倾软弱夹层时，应特别注意滑动破坏。有缓倾软弱夹层时，应特别注意滑动破坏。v软软、硬互层状岩体：、硬互层状岩体：调查重点：软弱夹层、泥化夹层、切层裂隙、调查重点：软弱夹层、泥化夹层、切层裂隙、岩性组合特征、边坡结构类型。岩性组合特征、边坡结构类型。缓倾顺向坡：滑动（顺层滑动）问题突出，也可能存在蠕变和倾缓倾顺向坡：滑动（顺层滑动）问题突出，也可能存在蠕变和倾倒变形；倒变形；反向坡：多滑面切层滑动、倾倒变形；反向坡：多滑面切层滑动、倾倒变形；陡倾顺向坡：倾倒型蠕变；陡倾顺向坡：倾倒型蠕变；斜向坡：稳定问题取决于冲沟的不利组合（单个侧向切割面）；斜向坡：稳定问题取决于冲沟的不利组合（单个侧向切割面）；厚层软岩：切层滑坡、圆弧滑动、蠕变松弛。厚层软岩：切层滑坡、圆弧滑动、蠕变松弛。第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.5 6.5 边坡稳定性评价边坡稳定性评价（2 2）边坡稳定性评价的块体极限平衡法）边坡稳定性评价的块体极限平衡法1 1）土质边坡：）土质边坡：“土力学土力学”内容，圆弧滑动：内容，圆弧滑动：2 2）岩质边坡：）岩质边坡：“岩石力学岩石力学”内容，单滑面、双滑面、多滑面。内容，单滑面、双滑面、多滑面。3 3）SarmaSarma法法特点：特点：采用斜条分模拟不连续面采用斜条分模拟不连续面假定条块间也达到了极限平衡假定条块间也达到了极限平衡K 抗滑力矩滑动力矩第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.5 6.5 边坡稳定性评价边坡稳定性评价(3(3）图解法：对于不同倾向的双滑面和多滑面）图解法：对于不同倾向的双滑面和多滑面赤平投影法、实体比例投影法等。赤平投影法、实体比例投影法等。（4 4）边坡稳定性评价的有限元法）边坡稳定性评价的有限元法（5 5）边坡稳定性评价的工程地质类比法）边坡稳定性评价的工程地质类比法v 广泛调查成功设计经验广泛调查成功设计经验分析控稳因素的相似性和差异性（组成、结构、分析控稳因素的相似性和差异性（组成、结构、控稳因素）控稳因素）考虑工程类别、等级，考虑工程类别、等级，v 应用范围包括：应用范围包括：确定容许稳定坡度：根据岩性、构造、结构、坡高、水文地质条件确定容许稳定坡度：根据岩性、构造、结构、坡高、水文地质条件等的相似性；等的相似性；确定抗剪参数：根据岩性、夹层类型；确定抗剪参数：根据岩性、夹层类型；预测破坏模式：根据破坏实例；预测破坏模式：根据破坏实例；提出整治方案：根据成功整治经验。提出整治方案：根据成功整治经验。第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.5 6.5 边坡稳定性评价边坡稳定性评价6.6 6.6 边坡的防治措施边坡的防治措施防治原则防治原则措施的选择应考虑：措施的选择应考虑：工程建筑的类型和等级工程建筑的类型和等级边坡与工程建筑的关系：危害性、影响；边坡与工程建筑的关系：危害性、影响；边坡变形破坏机制边坡变形破坏机制地质勘测的深度；地质勘测的深度；施工条件；施工条件；边坡的稳定程度边坡的稳定程度防护防护oror加固；加固；边坡变形破坏的类型；边坡变形破坏的类型；经济合理性。经济合理性。选择措施的原则：选择措施的原则：以防为主、综合治理、及时处理以防为主、综合治理、及时处理尽量绕避，无法绕避时综合治理尽量绕避，无法绕避时综合治理第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究防治措施防治措施（1 1）地下水和地表水危害防治）地下水和地表水危害防治原则：截、排、防相结合原则：截、排、防相结合“截截”：区外地表水和地下水：区外地表水和地下水方法：截水沟和防渗帷幕方法：截水沟和防渗帷幕“排排”：v区内地表水区内地表水 ：排水沟（需做防渗）排水沟（需做防渗）汇、导、排；汇、导、排；v区内地下水区内地下水 ：水平排水孔水平排水孔疏干疏干垂直排水孔垂直排水孔切穿隔水层切穿隔水层竖井竖井抽水疏干抽水疏干支撑盲沟支撑盲沟阻滑阻滑+疏干疏干汇水廊道、疏干巷道。汇水廊道、疏干巷道。“防防”：坡面、坡脚冲刷：坡面、坡脚冲刷v护坡：护坡：土坡用土工布或植被护面；土坡用土工布或植被护面；岩质边坡坡面喷护。岩质边坡坡面喷护。第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.6 6.6 边坡的防治措施边坡的防治措施亚 粘 土渗 透填 料回 填 土挡 土 墙渗 水 管侧 沟排 水 管 出 水 口龙滩左岸进水口高边坡龙滩左岸进水口高边坡坡高坡高420m420m，反倾倾倒变形体，体积，反倾倾倒变形体，体积12881288万方，万方，排水系统排水系统 排水：排水：3 3条截水沟条截水沟 排水洞：排水洞：8 8条，总长条，总长5200m5200m 排水盲沟：排水盲沟：排水孔：排水孔：（2 2）改变边坡岩土体的力学强度）改变边坡岩土体的力学强度v削坡卸载、反压：降低坡高、坡角削坡卸载、反压：降低坡高、坡角有效性：力学计算；有效性：力学计算；爆破影响：光面爆破、预裂爆破等；爆破影响：光面爆破、预裂爆破等；反作用的例子。反作用的例子。v支挡结构：支挡结构：挡土墙（砌石、混凝土、钢筋混凝土）；挡土墙（砌石、混凝土、钢筋混凝土）；支撑墙（墩）；支撑墙（墩）；格构锚固结构。格构锚固结构。v锚固系统：锚固系统：系统锚杆；系统锚杆；预应力锚杆、预应力锚索；预应力锚杆、预应力锚索；挂网喷护。挂网喷护。v抗滑桩、抗滑键、灌浆抗滑桩、抗滑键、灌浆第六章第六章 边坡稳定性的工程地质研究边坡稳定性的工程地质研究6.6 6.6 边坡的防治措施边坡的防治措施回填原边坡线挖除edcbcf滑动面a
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