7.2 坝的工程地质问题-主讲人 谭娟-1726401885324.pptx

7.2坝的工程地质问题主讲人：谭娟

1坝基稳定问题2坝区渗漏问题目录CONTENTS

01坝基稳定问题

引言水工建筑物主要由挡水建筑物，取水和输水建筑物及泄水建筑物三大部分组成。作为水利枢纽主体建筑物的拦河大坝，其安全稳定常为决定水利工程成败的关键。常见坝区岩体主要的工程地质问题有坝基稳定问题和坝区渗漏问题。坝、闸等隧道、引水渠等溢洪道、泄洪洞等

坝基的稳定是指坝基岩体在水压力及上部荷载作下，不产生过大的沉降或不均匀沉降（称沉降稳定），不产生滑动（称抗滑稳定）和在渗透水流作用下，不产生过大的渗透变形（称渗透稳定）。一、坝基稳定问题

（1）影响坝基沉积稳定的因素坝基在垂直压力作用下，产生的竖向压缩变形称为坝基沉降。沉降量过大或产生不均匀沉降，将会导致坝体的破坏或影响正常使用。1.坝基的沉降稳定问题由坚硬岩石构成的坝基、强度高、压缩性低，不会产生过大的沉降。坝基岩体的压缩变形量除了与建筑物类型和规模有关外，还受坝基岩体性质、构造因素影响。当坝基岩体中存在软弱夹层、断层破碎带、节理密集带和较厚的强风化岩层时，则有可能产生较大的沉降或不均匀沉降，甚至导致破坏。

（1）影响坝基沉积稳定的因素影响沉降的因素，除岩性和地质构造外，还要考虑软弱夹层的存在位置和产状。当软弱夹层在坝基中呈水平时，有可能产生沉降变形如图（a）当位于下游坝址处时，则易使坝体向下游倾覆如图（b）若位于坝的上游坝踵处，沉降影响较小选择坝址时应尽量避开软弱岩石分布地带，当不能避开时，应采取加固措施，如固结灌浆和开挖回填混凝土等。

（2）岩基容许承载力的确定工程中通常用地基容许承载力来将地基沉降变形量限制在一定容许范围内，以保证建筑物的安全和正常运用。岩基的容许承载力是指岩基在荷载作用下，不产生过大的变形、破裂所能承受的最大压强，一般用单块岩石的极限抗压强度除以折减系数得出。式中：〔P〕-------岩基容许承载力，KPa；Rg-------岩石的饱和极限抗压强度，KPa；K-------折减系数。

2.坝基的抗滑稳定问题坝基岩体在大坝重量及水压力的共同作用下产生的滑动，是重力坝破坏的主要形式。坝基的抗滑稳定分析是坝设计中的一个重要因素。（1）坝基岩体滑动破坏的类型按滑动面发生位置的不同可分为：①表层滑动②岩体浅部滑动③岩体深部滑动

①表层滑动表层滑动是指发生在坝底与基岩接触面上的平面剪切（滑动）破坏。（如图）当坝基岩体坚硬完整、无控制性软弱结构面存在，岩体强度远大于接触面强度时，就可能产生这种类型的破坏。出现表层滑动一般是由于施工质量或清基不彻底造成的。只要严格施工，并在设计上加以控制，这种形式的破坏是可以避免的。

②浅层滑动当坝基浅部岩体强度相对于接触面及深部岩体强度偏低时，便成为最薄弱的部位，有可能产生沿浅部岩体的平面剪切滑动。（如图）浅部岩体软弱破碎或建基面风化层清理不彻底等是产生这种破坏的主要原因。

③深层滑动指坝体连同一部分岩体，沿坝基深部岩体中软弱面产生的整体滑动，地质上受控于一定几何特征和物理性状的各种界面，其滑移边界条件复杂，滑移体形态多样。把滑移体边界条件归属于三类，见右图，即：滑移面切割面临空面楔形体、棱柱体、锥形体

④坝基处理坝基(肩)岩体中存在不利于抗滑稳定性的地质因素时，可以考虑适当改变建筑物结构，如增大坝底面积；设置阻滑齿槽和抗力体；设置传力墙；改变坝形等等。当采取可能的技术设计仍不满足稳定性要求的情况下，则应考虑岩体加固处理措施，其常用的处理措施是：固结灌浆开挖回填锚固它是提高裂隙岩体整体强度的有效措施固结灌浆是利用钻孔将高标号的水泥浆液或化学浆液压入岩体中，使之封闭裂隙，加强基岩的完整性，达到提高岩体强度和刚度的目的。对于断层破碎带、风化带、软弱破碎带等，可以通过坑探工程将其清除掉，然后回填混凝土，以增强地基的强度。主要用于处理块体沿弱面的滑移变形。它按一定的方向用钻孔穿透弱面深入到完整岩体内，插入预应力锚索（钢筋），然后用水泥将孔固结起来，形成具有一定抗拉能力的结构。

02坝区渗漏问题

二、坝区渗漏问题水库蓄水后，在大坝上、下游水头差的作用下，库水将沿坝基岩体中存在的渗漏通道向下游渗漏。库水由坝基岩体渗向下游称坝基渗漏，由两岸坝肩岩体的渗漏称绕坝渗漏，两者统称坝区渗漏。坝区渗漏和水库渗漏一样，主要沿透水层（如砂、砾石）和透水带（断层、溶洞）渗漏。

1.松散沉积物地区的渗漏分析因此，在研究松散层坝区渗漏问题时，应查清土层在