巖體力學(xué) 第十章 地基巖體穩(wěn)定性分析課件

巖體力學(xué)賈洪彪中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院11/11/20221巖體力學(xué)11/10/20221第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分布特征§10.2地基巖體的承載力§10.3壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析§10.4壩肩巖體抗滑穩(wěn)定性分析11/11/20222第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分一、各向同性、均質(zhì)、彈性地基巖體中的附加應(yīng)力

1．垂直荷載情況11/11/20223一、各向同性、均質(zhì)、彈性地基巖體中的附加應(yīng)力1．垂直荷載情2．水平荷載情況11/11/202242．水平荷載情況11/10/202243．傾斜荷載情況11/11/202253．傾斜荷載情況11/10/20225二、層狀地基巖體中的附加應(yīng)力由于層狀巖體為非均質(zhì)、各向異性介質(zhì)，因此外荷所引起的附加應(yīng)力等值線不再為圓形，而是各種不規(guī)則形狀11/11/20226二、層狀地基巖體中的附加應(yīng)力由于層狀巖體為非均質(zhì)、各向異性傾斜層狀巖體上作用有傾斜荷載R的附加應(yīng)力11/11/20227傾斜層狀巖體上作用有傾斜荷載R的附加應(yīng)力11/10/202第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分布特征§10.2地基巖體的承載力§10.3壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析§10.4壩肩巖體抗滑穩(wěn)定性分析11/11/20228第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分地基承受荷載的能力稱為地基承載力。地基巖體的承載力就是指作為地基的巖體受荷后不會(huì)因產(chǎn)生破壞而喪失穩(wěn)定，其變形量亦不會(huì)超過(guò)容許值時(shí)的承載能力。地基承載力分為極限承載力和容許承載力兩種，前者是指地基不致喪失穩(wěn)定時(shí)的最大承載能力，后者是指地基有足夠的安全度，其變形量亦控制在容許范圍內(nèi)時(shí)的承載力。一、地基巖體承載力的確定

11/11/20229地基承受荷載的能力稱為地基承載力。地基巖體的承載力就是指作為1、由極限平衡理論確定承載力設(shè)在半無(wú)限體上作用著寬度為b的條形均布荷載q1假設(shè)：①破壞面由兩個(gè)互相直交的平面組成②q1的作用范圍很長(zhǎng)，兩端面的阻力可以忽略③q1作用面上不存在剪力④對(duì)于每個(gè)破壞楔體可以采用平均的體積力11/11/2022101、由極限平衡理論確定承載力設(shè)在半無(wú)限體上作用著寬度為b的條將巖基分為楔體x和yx楔體:y楔體作用于x楔體的水平正應(yīng)力σh為最大主應(yīng)力；巖體的自重應(yīng)力σv為最小主應(yīng)力。y楔體:σh為最小主應(yīng)力；自重應(yīng)力σv加q1為最小主應(yīng)力。11/11/202211將巖基分為楔體x和y11/10/202211q1=巖基的極限承載力qf11/11/202212q1=巖基的極限承載力qf11/10/202212如果x楔體表面作用有q，基巖極限承載力qf11/11/202213如果x楔體表面作用有q，基巖極限承載力qf11/10/202承載力系數(shù)11/11/202214承載力系數(shù)11/10/2022142、由巖體強(qiáng)度確定極限承載力荷載作用下巖體壓碎并向兩側(cè)膨脹而誘發(fā)裂隙，因此，可分為壓碎區(qū)A和原巖區(qū)B，A區(qū)受到B區(qū)的約束力ph的作用。11/11/2022152、由巖體強(qiáng)度確定極限承載力荷載作用下巖體壓碎并向兩側(cè)膨脹而均勻、各向同性不連續(xù)巖體的極限承載力約等于巖體的三軸抗壓強(qiáng)度11/11/202216均勻、各向同性不連續(xù)巖體的極限承載力約等于巖體的三軸抗壓強(qiáng)度3、根據(jù)巖塊抗壓強(qiáng)度確定地基承載力

對(duì)于微風(fēng)化或中分化的巖體，可根據(jù)巖塊飽和單軸抗壓強(qiáng)度確定其承載力，經(jīng)驗(yàn)公式如下：

11/11/2022173、根據(jù)巖塊抗壓強(qiáng)度確定地基承載力對(duì)于微風(fēng)化或中分化的巖體4、根據(jù)規(guī)范確定地基巖體承載力巖石承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）強(qiáng)風(fēng)化中等風(fēng)化微風(fēng)化硬質(zhì)巖石500～10001500～2500≥4000軟質(zhì)巖石200～500700～12001500～200011/11/2022184、根據(jù)規(guī)范確定地基巖體承載力巖石承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）強(qiáng)風(fēng)巖石容許承載力值（kPa）節(jié)理間距（cm）2~2020~40>40破碎程度碎石狀碎塊狀大塊狀硬質(zhì)巖（σc＞30MPa）1500～20002000～3000＞4000軟質(zhì)巖（σc＝5～30MPa）800～12001000～15001500～3000極軟巖（σc＜5MPa）400～800600～1000800～1200（1000）11/11/202219巖石容許承載力值（kPa）節(jié)理間距（cm）2~2020~45、采用巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定承載力對(duì)于淺基礎(chǔ)，巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)多采用直徑為30cm的圓形剛性承壓板，當(dāng)巖體埋深較大時(shí)，可采用鋼筋混凝土樁，但樁周需采取措施以消除樁身與土之間的摩擦力。在試驗(yàn)過(guò)程中，荷載分級(jí)施加，同時(shí)量測(cè)沉降量s，荷載應(yīng)增加到不少于設(shè)計(jì)要求的2倍。根據(jù)由試驗(yàn)結(jié)果繪制的荷載與沉降關(guān)系曲線（p-s）確定比例極限和極限荷載。p-s曲線上起始直線的終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載為比例極限，符合終止加荷條件的前一級(jí)荷載為極限荷載。承載力的取值為兩種情況：對(duì)于微風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖體，承載力取極限荷載除以安全系數(shù)（安全系數(shù)一般取3.0）；對(duì)于中等風(fēng)化巖體，需要根據(jù)巖體裂隙發(fā)育情況確定，并與比例極限荷載比較，取二者中的小值。11/11/2022205、采用巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定承載力對(duì)于淺基礎(chǔ)，巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試6、嵌巖樁的承載力（1）采用靜荷載試驗(yàn)確定嵌巖樁極限承載力嵌巖樁靜荷載試驗(yàn)的試樁數(shù)不得少于3根，當(dāng)試樁的極限荷載實(shí)測(cè)值的極差不超過(guò)平均值的30%時(shí)，可取其平均值作為單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，建筑物為一級(jí)建筑物，或?yàn)橹聠螛痘A(chǔ)，且試樁數(shù)為3根時(shí)，應(yīng)取最小值為單樁極限承載力，當(dāng)極差超過(guò)平均值的30%時(shí)，應(yīng)查明誤差過(guò)大的原因，并應(yīng)增加試樁數(shù)量。11/11/2022216、嵌巖樁的承載力（1）采用靜荷載試驗(yàn)確定嵌巖樁極限承載力1（2）理論計(jì)算確定嵌巖樁極限承載力Rk為嵌巖樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Rsk為樁側(cè)土總摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值；Rrk為總嵌固力標(biāo)準(zhǔn)值；Rpk為總端阻力標(biāo)準(zhǔn)值。11/11/202222（2）理論計(jì)算確定嵌巖樁極限承載力Rk為嵌巖樁單樁豎向極限承二、地基巖體基礎(chǔ)沉降的確定地基巖體的基礎(chǔ)沉降主要是由于巖體在上部荷載作用下變形而引起的。對(duì)于一般的中小型工程來(lái)說(shuō)，由于荷載相對(duì)較小所引起的沉降量也較小。但對(duì)于重型和巨型建筑物來(lái)說(shuō)，則可能產(chǎn)生較大的變形，尤其是當(dāng)?shù)鼗^軟弱或破碎時(shí)，產(chǎn)生的變形量會(huì)更大，沉降量也會(huì)較大。另外，現(xiàn)在越來(lái)越多的高層建筑和重型建筑多采用樁基等深基礎(chǔ)，把上部荷載傳遞到下伏基巖上由巖體來(lái)承擔(dān)。在這類深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮由于巖體變形而引起的樁基等的沉陷量。11/11/202223二、地基巖體基礎(chǔ)沉降的確定地基巖體的基礎(chǔ)沉降主要是由于巖體在1、淺基礎(chǔ)的沉降當(dāng)半無(wú)限體表面上作用有一垂直集中力p時(shí)11/11/2022241、淺基礎(chǔ)的沉降當(dāng)半無(wú)限體表面上作用有一垂直集中力p時(shí)11如果半無(wú)限體表面作用荷載p（ξ，η）11/11/202225如果半無(wú)限體表面作用荷載p（ξ，η）11/10/20222（1）圓形基礎(chǔ)的沉降圓形柔性基礎(chǔ)中心（R=0）處的沉降量W0

圓形柔性基礎(chǔ)邊緣（R＝a）處的沉降量Wa為

圓形剛性基礎(chǔ)，當(dāng)作用有集中荷載p時(shí)＝常數(shù)

11/11/202226（1）圓形基礎(chǔ)的沉降圓形柔性基礎(chǔ)中心（R=0）處的沉降量W0（2）矩形基礎(chǔ)的沉降矩形剛性基礎(chǔ)承受中心荷載或均布荷載p時(shí)，基礎(chǔ)底面上各點(diǎn)沉降量相同，但基底壓力不同；矩形柔性基礎(chǔ)承受均布荷載p時(shí)，基礎(chǔ)底面各點(diǎn)沉降量不同，但基底壓力相同。當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度為b，長(zhǎng)度為a時(shí)，無(wú)論剛性基礎(chǔ)還是柔性基礎(chǔ)，其基底的沉降量都可按下式計(jì)算11/11/202227（2）矩形基礎(chǔ)的沉降矩形剛性基礎(chǔ)承受中心荷載或均布荷載p時(shí)，各種基礎(chǔ)的沉降系數(shù)ω值表基礎(chǔ)形狀沉降系數(shù)（ω）a/b柔性基礎(chǔ)中點(diǎn)柔性基礎(chǔ)角點(diǎn)柔性基礎(chǔ)平均值剛性基礎(chǔ)圓形基礎(chǔ)－1.000.640.580.79方形基礎(chǔ)1.01.120.560.950.88矩形基礎(chǔ)1.52.03.04.05.06.07.08.09.010.01.361.531.781.962.102.232.332.422.492.530.680.740.890.981.051.121.171.211.251.271.151.301.531.701.831.962.042.122.192.251.081.221.441.611.72－－－－2.12條形基礎(chǔ)30.050.0100.03.233.544.001.621.772.002.883.223.70－－－11/11/202228各種基礎(chǔ)的沉降系數(shù)ω值表基礎(chǔ)形狀沉降系2、嵌巖樁的沉降嵌巖樁基沉降量由下列三部分組成：①樁端壓力作用下，樁端的沉降量（Wb）②樁頂壓力作用下，樁本身的縮短量（Wp）③考慮沿樁側(cè)由側(cè)壁粘聚力傳遞荷載而對(duì)沉降量的修正值（ΔW）11/11/2022292、嵌巖樁的沉降嵌巖樁基沉降量由下列三部分組成：11/10/第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分布特征§10.2地基巖體的承載力§10.3壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析§10.4壩肩巖體抗滑穩(wěn)定性分析11/11/202230第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分一、壩基承受的荷載(1)壩體重力(2)靜水壓力水平靜水壓力豎直靜水壓力11/11/202231一、壩基承受的荷載(2)靜水壓力11/10/202231(3)泥沙壓力

當(dāng)壩體上游坡面接近豎直面時(shí)，作用于單寬壩體的泥沙壓力的方向近于水平，并從上游指向壩體，按朗肯土壓力理論其大小為11/11/202232(3)泥沙壓力11/10/202232（4）壩基揚(yáng)壓力確定定義：在壩基底面和巖體深部滑移面上由于滲流等作用而產(chǎn)生的上抬的水壓力，稱為揚(yáng)壓力。它包括浮托力與滲透壓力兩部分。壩基底面上的揚(yáng)壓力壩基下無(wú)防滲排水措施11/11/202233（4）壩基揚(yáng)壓力確定11/10/202233壩基下有防滲排水措施11/11/202234壩基下有防滲排水措施11/10/202234空腹、寬縫重力壩和支墩壩11/11/202235空腹、寬縫重力壩和支墩壩11/10/202235

(5)巖體重力

(6)地震作用

水平地震作用11/11/20223611/10/202236(7)浪壓力

當(dāng)壩體迎水面坡度大于1:1，水深Hw滿足hf＜Hw＜Lw/2時(shí)，水深Hw′處浪壓力的剩余強(qiáng)度p′作用于單寬壩體上的浪壓力為11/11/202237(7)浪壓力作用于單寬壩體上的浪壓力為11/10/2022二、壩基滑動(dòng)破壞的類型及邊界條件的構(gòu)成滑動(dòng)面的位置接觸面滑動(dòng)巖體內(nèi)滑動(dòng)混合型滑動(dòng)沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)沿水平軟弱面滑動(dòng)沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)沿傾向上下游兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/11/202238二、壩基滑動(dòng)破壞的類型及邊界條件的構(gòu)成滑動(dòng)面的位置接觸面滑動(dòng)1、接觸面滑動(dòng)接觸面滑動(dòng)是壩體沿著壩基與巖基接觸面發(fā)生的滑動(dòng)。對(duì)于一個(gè)具體的擋水建筑物來(lái)說(shuō)，是否發(fā)生接觸面滑動(dòng)，不單純?nèi)Q于巖基質(zhì)量的好壞，而往往受設(shè)計(jì)和施工方面的因素影響很大。因此，當(dāng)壩基巖體堅(jiān)硬完整，其剪切強(qiáng)度遠(yuǎn)大于接觸面強(qiáng)度時(shí)，最可能發(fā)生接觸面滑動(dòng)。11/11/2022391、接觸面滑動(dòng)對(duì)于一個(gè)具體的擋水11/10/2022392、巖體內(nèi)滑動(dòng)巖體內(nèi)滑動(dòng)是壩體連同一部分巖體在傾斜荷載作用下，沿著壩基巖體內(nèi)的軟弱面發(fā)生的滑動(dòng)破壞。該類型滑動(dòng)破壞主要受壩基巖體中發(fā)育的結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)所控制，而且只在具備滑動(dòng)幾何邊界條件的情況下才有可能發(fā)生。11/11/2022402、巖體內(nèi)滑動(dòng)該類型滑動(dòng)破11/10/202240（1）沿水平軟弱面滑動(dòng)當(dāng)壩基為產(chǎn)狀水平或近水平的巖層而大壩基礎(chǔ)砌置深度又不大，壩趾部被動(dòng)壓力很小，巖體中又發(fā)育有走向與壩軸線垂直或近于垂直的高傾角破裂構(gòu)造面時(shí)，往往會(huì)發(fā)生沿層面或軟弱夾層的滑動(dòng)11/11/202241（1）沿水平軟弱面滑動(dòng)11/10/202241壩基中存在著向上游緩傾的軟弱結(jié)構(gòu)面，同時(shí)還存在著走向垂直或近于垂直壩軸線方向的高角度破裂面（2）沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/11/202242壩基中存在著向上游緩傾的軟弱結(jié)構(gòu)面，同時(shí)還存在著走向垂直或近（3）沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)壩基巖體中存在著傾向下游的緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面和走向垂直或近于垂直壩軸線方向的高角度破裂面，并在下游存在著切穿可能滑動(dòng)面的自由面11/11/202243（3）沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/202243壩基巖體中發(fā)育有分別傾向上游和下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面以及走向垂直或近于垂直壩軸線的高角度切割（4）沿傾向上下游兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/11/202244壩基巖體中發(fā)育有分別傾向上游和下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面以及走向垂（5）沿交線垂直壩軸線的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)壩基巖體中發(fā)育有交線垂直或近于垂直壩軸線的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面，且壩趾附近傾向下游的巖基自由面有一定的傾斜度，能切穿可能滑動(dòng)面的交線11/11/202245（5）沿交線垂直壩軸線的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/2023、混合型滑動(dòng)混合型滑動(dòng)則是部分沿接觸面、部分沿巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面發(fā)生的。它是接觸面滑動(dòng)和巖體內(nèi)滑動(dòng)的組合破壞類型。11/11/2022463、混合型滑動(dòng)11/10/202246三、壩基抗滑穩(wěn)定性計(jì)算計(jì)算的基礎(chǔ)：充分研究巖基工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上并獲得必要的計(jì)算參數(shù)計(jì)算方法：剛體極限平衡法數(shù)值模擬方法地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)法類比法圖解法11/11/202247三、壩基抗滑穩(wěn)定性計(jì)算剛體極限平衡法數(shù)值模擬方法地質(zhì)力學(xué)模型1、接觸面抗滑穩(wěn)定性計(jì)算壩底接觸面多為水平或近于水平我國(guó)壩工設(shè)計(jì)多采用第1式，計(jì)算中采用的摩擦系數(shù)多采用原位測(cè)試峰值摩擦系數(shù)的折減值11/11/2022481、接觸面抗滑穩(wěn)定性計(jì)算我國(guó)壩工設(shè)計(jì)多采用第1式，計(jì)算中采用壩、閘基礎(chǔ)底面與地基巖土體之間的力學(xué)參數(shù)地基土類型摩擦系數(shù)f卵石、礫石0.50~0.55砂0.40~0.50粉土0.25~0.40粘土堅(jiān)硬中等堅(jiān)硬軟弱0.35~0.450.25~0.350.20~0.25巖體分類混凝土與巖體抗剪斷強(qiáng)度f(wàn)C（Mpa）Ⅰ1.3~1.51.3~1.5Ⅱ1.1~1.31.1~1.3Ⅲ0.9~1.10.7~1.1Ⅳ0.7~0.90.3~0.7Ⅴ0.4~0.7＜0.311/11/202249壩、閘基礎(chǔ)底面與地基巖土體之間的力學(xué)參數(shù)地基土類型摩擦系數(shù)f為增大壩基抗滑穩(wěn)定性系數(shù)，將壩體和巖體接觸面設(shè)計(jì)成向上游傾斜的平面11/11/202250為增大壩基抗滑穩(wěn)定性系數(shù)，將壩體和巖體接觸面設(shè)計(jì)成向上游傾斜11/11/20225111/10/202251如果壩底面水平且嵌入巖基較深，在計(jì)算抗滑穩(wěn)定性系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下游巖體的抗力(被動(dòng)壓力)被動(dòng)楔體abd的受力分析11/11/202252如果壩底面水平且嵌入巖基較深，在計(jì)算抗滑穩(wěn)定性系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下由于巖體抗力要達(dá)到最大值(即計(jì)算值)，抗力體必須要產(chǎn)生一定量的位移，因此，壩基可能滑動(dòng)面的抗滑力和抗力體的抗力難以同步發(fā)揮到最大值。11/11/202253由于巖體抗力要達(dá)到最大值(即計(jì)算值)，抗力體必須要產(chǎn)生一定量一般，抗滑力出現(xiàn)在前，經(jīng)一段位移才能使抗力達(dá)到最大。也就是說(shuō)要使巖體抗力充分發(fā)揮，壩體需沿滑動(dòng)面產(chǎn)生較大的位移，這在一般的壩工設(shè)計(jì)中不允許因此，在壩工設(shè)計(jì)中通常只是部分利用或不利用巖體抗力，其利用程度主要取決于壩體水平位移的允許范圍，接觸面的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)修正11/11/202254一般，抗滑力出現(xiàn)在前，經(jīng)一段位移才能使抗力達(dá)到最大。也就是說(shuō)2、壩基巖體內(nèi)滑動(dòng)的穩(wěn)定性計(jì)算原則：首先應(yīng)根據(jù)巖體軟弱結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系，充分研究可能發(fā)生滑動(dòng)的各種幾何邊界條件對(duì)每一種可能的滑動(dòng)都確定出穩(wěn)定性系數(shù)然后根據(jù)最小的穩(wěn)定性系數(shù)與所規(guī)定的安全系數(shù)相比較，進(jìn)行評(píng)價(jià)。11/11/2022552、壩基巖體內(nèi)滑動(dòng)的穩(wěn)定性計(jì)算11/10/202255沿水平軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)

穩(wěn)定性系數(shù)：11/11/202256沿水平軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/202256沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)抗滑穩(wěn)定性系數(shù)11/11/202257沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/202257沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)抗滑穩(wěn)定性系數(shù)11/11/202258沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)抗滑穩(wěn)定性系數(shù)11/10/20225沿兩個(gè)相交軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)一種沿分別傾向上下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)，可按照同向雙平面滑動(dòng)穩(wěn)定性的計(jì)算方法計(jì)算其穩(wěn)定性系數(shù)11/11/202259沿兩個(gè)相交軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)一種沿分別傾向上下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面一種沿交線垂直壩軸線方向的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)，抗滑穩(wěn)定性系數(shù)為11/11/202260一種沿交線垂直壩軸線方向的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)，抗滑穩(wěn)定性系數(shù)結(jié)構(gòu)面、軟弱面、斷層的抗剪強(qiáng)度類型fC（Mpa）膠結(jié)的結(jié)構(gòu)面0.80~0.600.250~0.100無(wú)充填的結(jié)構(gòu)面0.70~0.450.150~0.050巖塊巖屑型0.55~0.450.250~0.100巖屑夾泥型0.45~0.350.100~0.050泥夾巖屑型0.35~0.250.050~0.020泥0.25~0.180.005~0.00211/11/202261結(jié)構(gòu)面、軟弱面、斷層的抗剪強(qiáng)度類型fC（Mpa）膠結(jié)的結(jié)構(gòu)面第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分布特征§10.2地基巖體的承載力§10.3壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析§10.4壩肩巖體抗滑穩(wěn)定性分析11/11/202262第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分壩肩巖體在重力作用下的滑動(dòng)對(duì)各種壩體都會(huì)產(chǎn)生危害，尤其是支墩壩、拱壩、連拱壩等對(duì)側(cè)向變形反應(yīng)敏感的輕型壩更容易造成危害。對(duì)于拱壩來(lái)說(shuō)，研究壩肩抗滑穩(wěn)定性問(wèn)題不僅要研究壩肩巖體在重力作用下的穩(wěn)定性，更要研究在拱壩傳遞來(lái)的水平推力作用下的穩(wěn)定性。對(duì)于其他壩型，研究壩肩抗滑穩(wěn)定性問(wèn)題一般就研究巖體邊坡在重力作用下的穩(wěn)定性。11/11/202263壩肩巖體在重力作用下的滑動(dòng)對(duì)各種壩體都會(huì)產(chǎn)生危害，尤其是支墩拱壩通常修建在比較狹窄的峽谷中，壩體在平面上為弧形，兩端嵌入壩肩巖體借助拱的作用把大部分水平推力傳遞給壩肩巖體，因此，壩肩承受的荷載一般較大。拱壩對(duì)壩肩巖體不均勻變形和過(guò)量變形比較敏感，于是通常要求壩肩巖體具有完整、均質(zhì)、堅(jiān)固等良好性能。巖體滑動(dòng)的幾何邊界條件主要由巖體中方向不利的軟弱結(jié)構(gòu)面和巖體自由面組成。對(duì)于拱壩壩肩巖體來(lái)說(shuō)，產(chǎn)狀水平或近水平的軟弱結(jié)構(gòu)面，走向與河谷方向夾角小于45°而傾向河谷的軟弱結(jié)構(gòu)面往往都是不利的。巖體自由面決定著最小主應(yīng)力方向，因此它的方位對(duì)巖體的穩(wěn)定性影響很大。一、影響拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定性的因素11/11/202264拱壩通常修建在比較狹窄的峽谷中，壩體在平面上為弧形，兩端嵌入巖體自由面的方向和位置由地形條件決定11/11/202265巖體自由面的方向和位置由地形條件決定11/10/202265拱壩壩肩巖體形成的不同的可能滑動(dòng)體示意圖11/11/202266拱壩壩肩巖體形成的不同的可能滑動(dòng)體示意圖11/10/2022二、拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定性的計(jì)算對(duì)拱壩壩肩巖體進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析常用的方法有平面穩(wěn)定分析（剛性截面法、有限元法等）和空間穩(wěn)定分析（剛性塊體法、分段法、有限元法等）。平面穩(wěn)定分析是分高程切取單位高度（△Z＝1m）的壩體及基巖按平面核算壩肩巖體是否穩(wěn)定。該方法歷史悠久，并曾作為抗滑穩(wěn)定分析的設(shè)計(jì)情況，即各層拱圈的基巖穩(wěn)定了，就認(rèn)為整個(gè)基巖穩(wěn)定了。平面穩(wěn)定分析往往偏于安全，計(jì)算也較為簡(jiǎn)便，因此在中小型拱壩的技施設(shè)計(jì)階段和大型拱壩的初步設(shè)計(jì)階段被廣泛地采用。11/11/202267二、拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定性的計(jì)算對(duì)拱壩壩肩巖體進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析常1、平面穩(wěn)定分析AB面上的正壓力：ABC面上的正壓力：11/11/2022681、平面穩(wěn)定分析AB面上的正壓力：ABC面上的正壓力：11/滑動(dòng)力抗滑力穩(wěn)定性系數(shù)11/11/202269滑動(dòng)力抗滑力穩(wěn)定性系數(shù)11/10/202269（1）壩肩巖體中存在垂直和水平軟弱面的情況2、空間穩(wěn)定分析壩肩巖塊的抗滑力下滑力11/11/202270（1）壩肩巖體中存在垂直和水平軟弱面的情況2、空間穩(wěn)定分析壩壩肩巖體的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)η

11/11/202271壩肩巖體的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)η11/10/202271（2）壩肩巖體中存在傾斜軟弱面的情況壩肩巖體的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)η

11/11/202272（2）壩肩巖體中存在傾斜軟弱面的情況壩肩巖體的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)水平力H的分解：面（1）的法向分力面（2）的法向分力垂直力（W+V）的分解：面（1）的法向分力面（2）的法向分力11/11/202273水平力H的分解：面（1）的法向分力面（2）的法向分力垂直力（11/11/20227411/10/202274巖體力學(xué)賈洪彪中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院11/11/202275巖體力學(xué)11/10/20221第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分布特征§10.2地基巖體的承載力§10.3壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析§10.4壩肩巖體抗滑穩(wěn)定性分析11/11/202276第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分一、各向同性、均質(zhì)、彈性地基巖體中的附加應(yīng)力

1．垂直荷載情況11/11/202277一、各向同性、均質(zhì)、彈性地基巖體中的附加應(yīng)力1．垂直荷載情2．水平荷載情況11/11/2022782．水平荷載情況11/10/202243．傾斜荷載情況11/11/2022793．傾斜荷載情況11/10/20225二、層狀地基巖體中的附加應(yīng)力由于層狀巖體為非均質(zhì)、各向異性介質(zhì)，因此外荷所引起的附加應(yīng)力等值線不再為圓形，而是各種不規(guī)則形狀11/11/202280二、層狀地基巖體中的附加應(yīng)力由于層狀巖體為非均質(zhì)、各向異性傾斜層狀巖體上作用有傾斜荷載R的附加應(yīng)力11/11/202281傾斜層狀巖體上作用有傾斜荷載R的附加應(yīng)力11/10/202第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分布特征§10.2地基巖體的承載力§10.3壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析§10.4壩肩巖體抗滑穩(wěn)定性分析11/11/202282第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分地基承受荷載的能力稱為地基承載力。地基巖體的承載力就是指作為地基的巖體受荷后不會(huì)因產(chǎn)生破壞而喪失穩(wěn)定，其變形量亦不會(huì)超過(guò)容許值時(shí)的承載能力。地基承載力分為極限承載力和容許承載力兩種，前者是指地基不致喪失穩(wěn)定時(shí)的最大承載能力，后者是指地基有足夠的安全度，其變形量亦控制在容許范圍內(nèi)時(shí)的承載力。一、地基巖體承載力的確定

11/11/202283地基承受荷載的能力稱為地基承載力。地基巖體的承載力就是指作為1、由極限平衡理論確定承載力設(shè)在半無(wú)限體上作用著寬度為b的條形均布荷載q1假設(shè)：①破壞面由兩個(gè)互相直交的平面組成②q1的作用范圍很長(zhǎng)，兩端面的阻力可以忽略③q1作用面上不存在剪力④對(duì)于每個(gè)破壞楔體可以采用平均的體積力11/11/2022841、由極限平衡理論確定承載力設(shè)在半無(wú)限體上作用著寬度為b的條將巖基分為楔體x和yx楔體:y楔體作用于x楔體的水平正應(yīng)力σh為最大主應(yīng)力；巖體的自重應(yīng)力σv為最小主應(yīng)力。y楔體:σh為最小主應(yīng)力；自重應(yīng)力σv加q1為最小主應(yīng)力。11/11/202285將巖基分為楔體x和y11/10/202211q1=巖基的極限承載力qf11/11/202286q1=巖基的極限承載力qf11/10/202212如果x楔體表面作用有q，基巖極限承載力qf11/11/202287如果x楔體表面作用有q，基巖極限承載力qf11/10/202承載力系數(shù)11/11/202288承載力系數(shù)11/10/2022142、由巖體強(qiáng)度確定極限承載力荷載作用下巖體壓碎并向兩側(cè)膨脹而誘發(fā)裂隙，因此，可分為壓碎區(qū)A和原巖區(qū)B，A區(qū)受到B區(qū)的約束力ph的作用。11/11/2022892、由巖體強(qiáng)度確定極限承載力荷載作用下巖體壓碎并向兩側(cè)膨脹而均勻、各向同性不連續(xù)巖體的極限承載力約等于巖體的三軸抗壓強(qiáng)度11/11/202290均勻、各向同性不連續(xù)巖體的極限承載力約等于巖體的三軸抗壓強(qiáng)度3、根據(jù)巖塊抗壓強(qiáng)度確定地基承載力

對(duì)于微風(fēng)化或中分化的巖體，可根據(jù)巖塊飽和單軸抗壓強(qiáng)度確定其承載力，經(jīng)驗(yàn)公式如下：

11/11/2022913、根據(jù)巖塊抗壓強(qiáng)度確定地基承載力對(duì)于微風(fēng)化或中分化的巖體4、根據(jù)規(guī)范確定地基巖體承載力巖石承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）強(qiáng)風(fēng)化中等風(fēng)化微風(fēng)化硬質(zhì)巖石500～10001500～2500≥4000軟質(zhì)巖石200～500700～12001500～200011/11/2022924、根據(jù)規(guī)范確定地基巖體承載力巖石承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）強(qiáng)風(fēng)巖石容許承載力值（kPa）節(jié)理間距（cm）2~2020~40>40破碎程度碎石狀碎塊狀大塊狀硬質(zhì)巖（σc＞30MPa）1500～20002000～3000＞4000軟質(zhì)巖（σc＝5～30MPa）800～12001000～15001500～3000極軟巖（σc＜5MPa）400～800600～1000800～1200（1000）11/11/202293巖石容許承載力值（kPa）節(jié)理間距（cm）2~2020~45、采用巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定承載力對(duì)于淺基礎(chǔ)，巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)多采用直徑為30cm的圓形剛性承壓板，當(dāng)巖體埋深較大時(shí)，可采用鋼筋混凝土樁，但樁周需采取措施以消除樁身與土之間的摩擦力。在試驗(yàn)過(guò)程中，荷載分級(jí)施加，同時(shí)量測(cè)沉降量s，荷載應(yīng)增加到不少于設(shè)計(jì)要求的2倍。根據(jù)由試驗(yàn)結(jié)果繪制的荷載與沉降關(guān)系曲線（p-s）確定比例極限和極限荷載。p-s曲線上起始直線的終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載為比例極限，符合終止加荷條件的前一級(jí)荷載為極限荷載。承載力的取值為兩種情況：對(duì)于微風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖體，承載力取極限荷載除以安全系數(shù)（安全系數(shù)一般取3.0）；對(duì)于中等風(fēng)化巖體，需要根據(jù)巖體裂隙發(fā)育情況確定，并與比例極限荷載比較，取二者中的小值。11/11/2022945、采用巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定承載力對(duì)于淺基礎(chǔ)，巖體現(xiàn)場(chǎng)載荷試6、嵌巖樁的承載力（1）采用靜荷載試驗(yàn)確定嵌巖樁極限承載力嵌巖樁靜荷載試驗(yàn)的試樁數(shù)不得少于3根，當(dāng)試樁的極限荷載實(shí)測(cè)值的極差不超過(guò)平均值的30%時(shí)，可取其平均值作為單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，建筑物為一級(jí)建筑物，或?yàn)橹聠螛痘A(chǔ)，且試樁數(shù)為3根時(shí)，應(yīng)取最小值為單樁極限承載力，當(dāng)極差超過(guò)平均值的30%時(shí)，應(yīng)查明誤差過(guò)大的原因，并應(yīng)增加試樁數(shù)量。11/11/2022956、嵌巖樁的承載力（1）采用靜荷載試驗(yàn)確定嵌巖樁極限承載力1（2）理論計(jì)算確定嵌巖樁極限承載力Rk為嵌巖樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Rsk為樁側(cè)土總摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值；Rrk為總嵌固力標(biāo)準(zhǔn)值；Rpk為總端阻力標(biāo)準(zhǔn)值。11/11/202296（2）理論計(jì)算確定嵌巖樁極限承載力Rk為嵌巖樁單樁豎向極限承二、地基巖體基礎(chǔ)沉降的確定地基巖體的基礎(chǔ)沉降主要是由于巖體在上部荷載作用下變形而引起的。對(duì)于一般的中小型工程來(lái)說(shuō)，由于荷載相對(duì)較小所引起的沉降量也較小。但對(duì)于重型和巨型建筑物來(lái)說(shuō)，則可能產(chǎn)生較大的變形，尤其是當(dāng)?shù)鼗^軟弱或破碎時(shí)，產(chǎn)生的變形量會(huì)更大，沉降量也會(huì)較大。另外，現(xiàn)在越來(lái)越多的高層建筑和重型建筑多采用樁基等深基礎(chǔ)，把上部荷載傳遞到下伏基巖上由巖體來(lái)承擔(dān)。在這類深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮由于巖體變形而引起的樁基等的沉陷量。11/11/202297二、地基巖體基礎(chǔ)沉降的確定地基巖體的基礎(chǔ)沉降主要是由于巖體在1、淺基礎(chǔ)的沉降當(dāng)半無(wú)限體表面上作用有一垂直集中力p時(shí)11/11/2022981、淺基礎(chǔ)的沉降當(dāng)半無(wú)限體表面上作用有一垂直集中力p時(shí)11如果半無(wú)限體表面作用荷載p（ξ，η）11/11/202299如果半無(wú)限體表面作用荷載p（ξ，η）11/10/20222（1）圓形基礎(chǔ)的沉降圓形柔性基礎(chǔ)中心（R=0）處的沉降量W0

圓形柔性基礎(chǔ)邊緣（R＝a）處的沉降量Wa為

圓形剛性基礎(chǔ)，當(dāng)作用有集中荷載p時(shí)＝常數(shù)

11/11/2022100（1）圓形基礎(chǔ)的沉降圓形柔性基礎(chǔ)中心（R=0）處的沉降量W0（2）矩形基礎(chǔ)的沉降矩形剛性基礎(chǔ)承受中心荷載或均布荷載p時(shí)，基礎(chǔ)底面上各點(diǎn)沉降量相同，但基底壓力不同；矩形柔性基礎(chǔ)承受均布荷載p時(shí)，基礎(chǔ)底面各點(diǎn)沉降量不同，但基底壓力相同。當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度為b，長(zhǎng)度為a時(shí)，無(wú)論剛性基礎(chǔ)還是柔性基礎(chǔ)，其基底的沉降量都可按下式計(jì)算11/11/2022101（2）矩形基礎(chǔ)的沉降矩形剛性基礎(chǔ)承受中心荷載或均布荷載p時(shí)，各種基礎(chǔ)的沉降系數(shù)ω值表基礎(chǔ)形狀沉降系數(shù)（ω）a/b柔性基礎(chǔ)中點(diǎn)柔性基礎(chǔ)角點(diǎn)柔性基礎(chǔ)平均值剛性基礎(chǔ)圓形基礎(chǔ)－1.000.640.580.79方形基礎(chǔ)1.01.120.560.950.88矩形基礎(chǔ)1.52.03.04.05.06.07.08.09.010.01.361.531.781.962.102.232.332.422.492.530.680.740.890.981.051.121.171.211.251.271.151.301.531.701.831.962.042.122.192.251.081.221.441.611.72－－－－2.12條形基礎(chǔ)30.050.0100.03.233.544.001.621.772.002.883.223.70－－－11/11/2022102各種基礎(chǔ)的沉降系數(shù)ω值表基礎(chǔ)形狀沉降系2、嵌巖樁的沉降嵌巖樁基沉降量由下列三部分組成：①樁端壓力作用下，樁端的沉降量（Wb）②樁頂壓力作用下，樁本身的縮短量（Wp）③考慮沿樁側(cè)由側(cè)壁粘聚力傳遞荷載而對(duì)沉降量的修正值（ΔW）11/11/20221032、嵌巖樁的沉降嵌巖樁基沉降量由下列三部分組成：11/10/第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分布特征§10.2地基巖體的承載力§10.3壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析§10.4壩肩巖體抗滑穩(wěn)定性分析11/11/2022104第十章地基巖體穩(wěn)定性分析§10.1地基巖體中的應(yīng)力分一、壩基承受的荷載(1)壩體重力(2)靜水壓力水平靜水壓力豎直靜水壓力11/11/2022105一、壩基承受的荷載(2)靜水壓力11/10/202231(3)泥沙壓力

當(dāng)壩體上游坡面接近豎直面時(shí)，作用于單寬壩體的泥沙壓力的方向近于水平，并從上游指向壩體，按朗肯土壓力理論其大小為11/11/2022106(3)泥沙壓力11/10/202232（4）壩基揚(yáng)壓力確定定義：在壩基底面和巖體深部滑移面上由于滲流等作用而產(chǎn)生的上抬的水壓力，稱為揚(yáng)壓力。它包括浮托力與滲透壓力兩部分。壩基底面上的揚(yáng)壓力壩基下無(wú)防滲排水措施11/11/2022107（4）壩基揚(yáng)壓力確定11/10/202233壩基下有防滲排水措施11/11/2022108壩基下有防滲排水措施11/10/202234空腹、寬縫重力壩和支墩壩11/11/2022109空腹、寬縫重力壩和支墩壩11/10/202235

(5)巖體重力

(6)地震作用

水平地震作用11/11/202211011/10/202236(7)浪壓力

當(dāng)壩體迎水面坡度大于1:1，水深Hw滿足hf＜Hw＜Lw/2時(shí)，水深Hw′處浪壓力的剩余強(qiáng)度p′作用于單寬壩體上的浪壓力為11/11/2022111(7)浪壓力作用于單寬壩體上的浪壓力為11/10/2022二、壩基滑動(dòng)破壞的類型及邊界條件的構(gòu)成滑動(dòng)面的位置接觸面滑動(dòng)巖體內(nèi)滑動(dòng)混合型滑動(dòng)沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)沿水平軟弱面滑動(dòng)沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)沿傾向上下游兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/11/2022112二、壩基滑動(dòng)破壞的類型及邊界條件的構(gòu)成滑動(dòng)面的位置接觸面滑動(dòng)1、接觸面滑動(dòng)接觸面滑動(dòng)是壩體沿著壩基與巖基接觸面發(fā)生的滑動(dòng)。對(duì)于一個(gè)具體的擋水建筑物來(lái)說(shuō)，是否發(fā)生接觸面滑動(dòng)，不單純?nèi)Q于巖基質(zhì)量的好壞，而往往受設(shè)計(jì)和施工方面的因素影響很大。因此，當(dāng)壩基巖體堅(jiān)硬完整，其剪切強(qiáng)度遠(yuǎn)大于接觸面強(qiáng)度時(shí)，最可能發(fā)生接觸面滑動(dòng)。11/11/20221131、接觸面滑動(dòng)對(duì)于一個(gè)具體的擋水11/10/2022392、巖體內(nèi)滑動(dòng)巖體內(nèi)滑動(dòng)是壩體連同一部分巖體在傾斜荷載作用下，沿著壩基巖體內(nèi)的軟弱面發(fā)生的滑動(dòng)破壞。該類型滑動(dòng)破壞主要受壩基巖體中發(fā)育的結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)所控制，而且只在具備滑動(dòng)幾何邊界條件的情況下才有可能發(fā)生。11/11/20221142、巖體內(nèi)滑動(dòng)該類型滑動(dòng)破11/10/202240（1）沿水平軟弱面滑動(dòng)當(dāng)壩基為產(chǎn)狀水平或近水平的巖層而大壩基礎(chǔ)砌置深度又不大，壩趾部被動(dòng)壓力很小，巖體中又發(fā)育有走向與壩軸線垂直或近于垂直的高傾角破裂構(gòu)造面時(shí)，往往會(huì)發(fā)生沿層面或軟弱夾層的滑動(dòng)11/11/2022115（1）沿水平軟弱面滑動(dòng)11/10/202241壩基中存在著向上游緩傾的軟弱結(jié)構(gòu)面，同時(shí)還存在著走向垂直或近于垂直壩軸線方向的高角度破裂面（2）沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/11/2022116壩基中存在著向上游緩傾的軟弱結(jié)構(gòu)面，同時(shí)還存在著走向垂直或近（3）沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)壩基巖體中存在著傾向下游的緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面和走向垂直或近于垂直壩軸線方向的高角度破裂面，并在下游存在著切穿可能滑動(dòng)面的自由面11/11/2022117（3）沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/202243壩基巖體中發(fā)育有分別傾向上游和下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面以及走向垂直或近于垂直壩軸線的高角度切割（4）沿傾向上下游兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/11/2022118壩基巖體中發(fā)育有分別傾向上游和下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面以及走向垂（5）沿交線垂直壩軸線的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)壩基巖體中發(fā)育有交線垂直或近于垂直壩軸線的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面，且壩趾附近傾向下游的巖基自由面有一定的傾斜度，能切穿可能滑動(dòng)面的交線11/11/2022119（5）沿交線垂直壩軸線的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/2023、混合型滑動(dòng)混合型滑動(dòng)則是部分沿接觸面、部分沿巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面發(fā)生的。它是接觸面滑動(dòng)和巖體內(nèi)滑動(dòng)的組合破壞類型。11/11/20221203、混合型滑動(dòng)11/10/202246三、壩基抗滑穩(wěn)定性計(jì)算計(jì)算的基礎(chǔ)：充分研究巖基工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上并獲得必要的計(jì)算參數(shù)計(jì)算方法：剛體極限平衡法數(shù)值模擬方法地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)法類比法圖解法11/11/2022121三、壩基抗滑穩(wěn)定性計(jì)算剛體極限平衡法數(shù)值模擬方法地質(zhì)力學(xué)模型1、接觸面抗滑穩(wěn)定性計(jì)算壩底接觸面多為水平或近于水平我國(guó)壩工設(shè)計(jì)多采用第1式，計(jì)算中采用的摩擦系數(shù)多采用原位測(cè)試峰值摩擦系數(shù)的折減值11/11/20221221、接觸面抗滑穩(wěn)定性計(jì)算我國(guó)壩工設(shè)計(jì)多采用第1式，計(jì)算中采用壩、閘基礎(chǔ)底面與地基巖土體之間的力學(xué)參數(shù)地基土類型摩擦系數(shù)f卵石、礫石0.50~0.55砂0.40~0.50粉土0.25~0.40粘土堅(jiān)硬中等堅(jiān)硬軟弱0.35~0.450.25~0.350.20~0.25巖體分類混凝土與巖體抗剪斷強(qiáng)度f(wàn)C（Mpa）Ⅰ1.3~1.51.3~1.5Ⅱ1.1~1.31.1~1.3Ⅲ0.9~1.10.7~1.1Ⅳ0.7~0.90.3~0.7Ⅴ0.4~0.7＜0.311/11/2022123壩、閘基礎(chǔ)底面與地基巖土體之間的力學(xué)參數(shù)地基土類型摩擦系數(shù)f為增大壩基抗滑穩(wěn)定性系數(shù)，將壩體和巖體接觸面設(shè)計(jì)成向上游傾斜的平面11/11/2022124為增大壩基抗滑穩(wěn)定性系數(shù)，將壩體和巖體接觸面設(shè)計(jì)成向上游傾斜11/11/202212511/10/202251如果壩底面水平且嵌入巖基較深，在計(jì)算抗滑穩(wěn)定性系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下游巖體的抗力(被動(dòng)壓力)被動(dòng)楔體abd的受力分析11/11/2022126如果壩底面水平且嵌入巖基較深，在計(jì)算抗滑穩(wěn)定性系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下由于巖體抗力要達(dá)到最大值(即計(jì)算值)，抗力體必須要產(chǎn)生一定量的位移，因此，壩基可能滑動(dòng)面的抗滑力和抗力體的抗力難以同步發(fā)揮到最大值。11/11/2022127由于巖體抗力要達(dá)到最大值(即計(jì)算值)，抗力體必須要產(chǎn)生一定量一般，抗滑力出現(xiàn)在前，經(jīng)一段位移才能使抗力達(dá)到最大。也就是說(shuō)要使巖體抗力充分發(fā)揮，壩體需沿滑動(dòng)面產(chǎn)生較大的位移，這在一般的壩工設(shè)計(jì)中不允許因此，在壩工設(shè)計(jì)中通常只是部分利用或不利用巖體抗力，其利用程度主要取決于壩體水平位移的允許范圍，接觸面的抗滑穩(wěn)定性系數(shù)修正11/11/2022128一般，抗滑力出現(xiàn)在前，經(jīng)一段位移才能使抗力達(dá)到最大。也就是說(shuō)2、壩基巖體內(nèi)滑動(dòng)的穩(wěn)定性計(jì)算原則：首先應(yīng)根據(jù)巖體軟弱結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系，充分研究可能發(fā)生滑動(dòng)的各種幾何邊界條件對(duì)每一種可能的滑動(dòng)都確定出穩(wěn)定性系數(shù)然后根據(jù)最小的穩(wěn)定性系數(shù)與所規(guī)定的安全系數(shù)相比較，進(jìn)行評(píng)價(jià)。11/11/20221292、壩基巖體內(nèi)滑動(dòng)的穩(wěn)定性計(jì)算11/10/202255沿水平軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)

穩(wěn)定性系數(shù)：11/11/2022130沿水平軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/202256沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)抗滑穩(wěn)定性系數(shù)11/11/2022131沿傾向上游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)11/10/202257沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)抗滑穩(wěn)定性系數(shù)11/11/2022132沿傾向下游軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)抗滑穩(wěn)定性系數(shù)11/10/20225沿兩個(gè)相交軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)一種沿分別傾向上下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)，可按照同向雙平面滑動(dòng)穩(wěn)定性的計(jì)算方法計(jì)算其穩(wěn)定性系數(shù)11/11/2022133沿兩個(gè)相交軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)一種沿分別傾向上下游的兩個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面一種沿交線垂直壩軸線方向的兩個(gè)軟