- 中文名
- 坝基
- 外文名
- Base of a dam
- 释 义
- 堤坝的根基。
- 领 域
- 水利建设
坝基岩土体在坝体自重和各种荷载组合作用下产生的垂直和水平变位及角变位。其中垂直变位即沉陷最常发生,主要是由于岩土体中的孔隙或裂隙被压缩所致。除软弱或具有碎裂结构的岩体外,坝基岩体的沉陷量一般很小,而且都在其弹性限度以内,所以影响不大。但由于建在岩基上的混凝土坝大多数具有较大的刚性,对不均匀沉陷非常敏感。特别是拱坝,坝基或坝肩范围内岩体变形的局部差异,都可能改变坝体应力条件,而最终导致坝的整体破坏。 坝基巩篮再循岩体的不均匀沉陷往往由于岩体中存在下列不利地质因素引起:①由于岩相变化、岩浆岩侵入或断层错动引起的岩性突变或岩体本身的不均匀性;②岩体的不均匀风化,如局部的深风化槽、风化囊和风化夹层的存在;③卸荷裂隙发育的不均一性;④存在断层或剪切破碎带;⑤层理、节理或劈凶灶堡喇颈料理发育带或产状的局部变化;⑥岩溶洞穴的存在;⑦存在可能发生机械或化学管涌的岩层或夹层等。
反映岩土体变形特性的物理参数是变形模量和泊桑比。一般新鲜、完整的坚硬岩石构成的岩体的变形模量在10000MPa以上,而婚轿兰软弱岩体则大多在20危海00MPa以下,第四纪沉积物组成的地基的变形模量一般自数十到数兆帕之间变化。因此,对后两类地基,特别是软粘土地基的沉陷变形问题不容忽视。设计时需要进行沉陷计算,并将坝基沉陷量限制在允许范围以内。评价时,首先要求查明坝基的地质条件,进行坝基岩土体的工程地质分类,选择代表性地点组婶阀旬照采危雅进行原位岩体变形试验或取原状样进行土的室内压缩试验。然后,结合岩土体结构特点,分别给出各类岩土体变形特性综合指标。对大的断层破碎带,也应作为单独的岩体类型,直接测定其变形模量。
①有足够的强度和刚度,能承受坝体传来的 力,不产生不允许的变形和裂陈。
②有足够的整体性和 均匀性,满足坝基抗滑稳定要求。
③有足够的抗渗性, 满足渗流稳定性要求。
④有足够的抗震稳定性,在地震 等动力作用下坝基岩土不产生滑动、沉陷、液化等现 象。
⑤有足够的耐久性,坝基岩土性能在水的长期作用 下不恶化。 当坝基不能满足某些要求时,可对坝基岩土进行 处理,使其达到上述要求(见岩基处理和软基处理)。 坝基可分为岩质、非岩质和非均质3种。另外在地 质条件复杂的坝址常遇复杂坝基。 岩质坝墓可分为坚岩坝基和软岩坝基。一般 坝基岩石抗压强度大于30MPa为坚岩坝基;小于30 MPa为软岩坝基。坚岩和软岩坝基又均可按岩性分为 不同类型。同类岩性的坝基还有风化程度、岩体结构 (块状、碎裂、层状)、受地质构造破坏的程度的不 同。 非岩质坝基分为砂砾石坝基、砂质坝基和土质 坝基.级配良好的砂砾石坝基具有较高的承载能力,可 做高土石坝及坝高40余m以下的混凝土坝的坝基。 砂质坝基抗管涌能力弱,承载能力和沉陷性能因颗粒 组成、级配、密实度等的不同有很大的变化.均匀的中 细砂层遇地震容易液化。土质坝基防渗性能好,内摩擦 系数小,沉陷过程长。 [1]
土质坝基
土质坝基种类繁多,性能相差很 大,因颗粒组成、生成条件等而异。主要有猫土坝基、 壤土坝基等。 非均质坝墓不挖除河床覆盖层的岩质坝基、岩 性不均一的坝基、具有多种沉积物的非岩质坝基均属 此类,其变形、强度、抗渗流等性能往往不均匀,需要 在坝和坝基的设计中妥善处理。 复杂坝墓指有重大地质问题,需要进行复杂处 理的坝基。 [1]
岩质复杂坝基
岩质复杂坝基有缓倾角软弱夹层的坝 基、深覆盖层坝基、有深槽的坝基、喀斯特发育的坝基、 有大的断裂构造的坝基等。非岩质复杂坝基有:黄土坝 基、有细砂层或淤泥透镜体的坝基等。 (l)有缓倾角软弱夹层的坝基。坝基岩体中夹有曾 受地质构造破坏,相对软弱的薄岩层,其力学强度低, 遇水易软化或泥化,连续性强,倾角小于30。。这种软 弱夹层对坝基德定最为不利。软弱夹层埋藏于地下,其 分布和性状很不易查清,需根据勘探资料和地质背景、 生成条件等加以综合分析判定。 [1]
影响软弱夹层抗剪强度的因素
主要有夹层界面中的软弱物质、界面的状态 (糙度、起伏度)等。根据所夹物质性状,软弱夹层可 分为猫泥型、泥含粉粒碎屑型、碎屑夹泥型、碎屑型等 类型,一般含泥多的界面光滑,起伏度小的软弱夹层抗 剪强度最低。 (2)深筱盖层坝基。有的坝基极盖层深度超过百 米,著名的有巴基斯坦塔贝拉(Tarbela)坝基、加章 大马尼克一3(Manic一3)坝基。这种坝基只能修建土石 坝和低的混凝土坝,需采取复杂的防渗措施。 (3)有深槽的坝基。坝基岩体中有窄而深的槽,充 填软弱物质.需要清除或处理,例如中国姻街子水电站 玄武岩坝基中有深达70余m的深槽。 (4)喀斯特发育的坝基。喀斯特主要发育在灰岩 中,查清其分布规律一般需进行大量勘探工作。防渗处 理不好,可能大量漏水。中国乌江渡重力拱坝,坝高 165m,两岸喀斯特及暗河发育,坝肩附近洞穴回填混 凝土总体积达8万多m”,左岸部分地段沿断层发育的 溶洞深达河床以下200m,用高压灌浆等措施进行大 量复杂的处理,得到成功。 (5)有大断裂构造的坝基。例如河床和岸坡有顺河 断层、横河及斜交断层,甚至活动性断层,对坝基的稳 定、变形、防渗等都有极大影响。 (6)黄土坝基。黄土属大孔隙土,含大量水溶盐, 遇水丧失强度,产生大量沉陷。黄土成因复杂、其湿陷 性有显著差异,对这种坝基要仔细研究处理。 (7)有细砂层或淤泥透镜体的坝基。细砂层有可能 液化,淤泥密度小,沉陷量大、都需仔细研究处理。 [1]