工程地质分析原理 (111).pdf

地基岩体稳定性的地基岩体稳定性的工程地质分析工程地质分析工程地质分析原理工程地质分析原理第十一章第十一章改善坝基稳定性条件的措施，通常包括清基、岩体的局部或整体加固、防渗以及改变建筑物的结构以适应不良的地质条件等四类。（1 1）清基）清基清基就是将坝基表部的软弱土层、风化卸荷破碎岩体、浅部软弱夹层等清除掉，使坝基位于比较完整新鲜的岩体或较致密坚实的岩体之上。根据建筑物的类型和等级的不同，可以有不同的要求。8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施清基深度必须根据坝基地质条件、岩体物理力学性质以及建筑物的规模与设计意图等，从安全与经济两方面综合分析确定。对于混凝土高坝或重要的水工建筑物，清基要求达到坚硬、新鲜、渗透性很小的基岩，并应挖成一定的反坡。对于中等高度坝或低坝（混凝土坝），清基只要各种力学指标能够满足抗滑性稳定要求，有时只清到轻微风化带。如果岩石是坚硬的、只因裂隙切割使其力学性质降低，为避免清基过深，可以考虑采取其它加固措施，以提高坝基的抗滑稳定性。中小型土坝一般不需全部清基，除地基中存在有压缩性大、抗剪性能很低的软弱土层，如淤泥、高塑性软粘土、流砂、腐植土等必须清除外，其它稳定性较好的砂砾层、密实的粘土层等可不必清除。8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施大渡河猴子岩水电站将大渡河猴子岩水电站将6060余余m m的河床覆盖层全部清除的河床覆盖层全部清除大渡河猴子岩水电站大渡河猴子岩水电站将将6060余余m m的河床覆的河床覆盖层全部清除盖层全部清除（2 2）岩体的局部或整体加固岩体的局部或整体加固1 1）固结灌浆）固结灌浆通过钻孔将胶结材料浆液压入岩层之中，将破碎岩体胶结、连通过钻孔将胶结材料浆液压入岩层之中，将破碎岩体胶结、连成整体。它是加固破碎的节理裂隙发育岩体的主要方法。成整体。它是加固破碎的节理裂隙发育岩体的主要方法。灌浆孔一般按梅花形布置，孔距视浆液扩散的有效范围而定，灌浆孔一般按梅花形布置，孔距视浆液扩散的有效范围而定，通常为通常为23m23m。孔深根据加固岩体的要求而定，一般不大于。孔深根据加固岩体的要求而定，一般不大于15m15m。2 2）锚固）锚固当地基岩体中发育有软弱的滑移控制面时，为了提高地基和建当地基岩体中发育有软弱的滑移控制面时，为了提高地基和建筑物的抗滑稳定性，可采用预应力锚索、锚杆等锚固措施进行主筑物的抗滑稳定性，可采用预应力锚索、锚杆等锚固措施进行主动加固，提高坝基的抗滑能力。安徽省梅山水库和贵州猫跳河三动加固，提高坝基的抗滑能力。安徽省梅山水库和贵州猫跳河三级电站曾用预应力锚固方法加固坝肩岩体，效果良好。级电站曾用预应力锚固方法加固坝肩岩体，效果良好。8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施3 3）断裂破碎带的槽、井、洞挖回填处理）断裂破碎带的槽、井、洞挖回填处理对倾角较大的断裂破碎带或埋藏较深的软弱夹层，因无对倾角较大的断裂破碎带或埋藏较深的软弱夹层，因无法彻底清除，通常采用槽、井或洞挖的方式，将一定范围的法彻底清除，通常采用槽、井或洞挖的方式，将一定范围的软弱破碎物质清除，然后回填混凝土，以增强地基的稳定性软弱破碎物质清除，然后回填混凝土，以增强地基的稳定性和防渗能力。和防渗能力。4 4）桩基支挡）桩基支挡与滑坡防治中的抗滑桩类似，采用穿过滑移面的钢筋混与滑坡防治中的抗滑桩类似，采用穿过滑移面的钢筋混凝土桩来提高滑移面的抗滑能力，从而提高滑移体的稳定性。凝土桩来提高滑移面的抗滑能力，从而提高滑移体的稳定性。由于桩孔开挖工作量较大，所需材料较多，施工周期长，故由于桩孔开挖工作量较大，所需材料较多，施工周期长，故使用上往往受到限制。使用上往往受到限制。8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施图图1111-4141 葛洲坝坝基处理示意图葛洲坝坝基处理示意图1.坝轴线；坝轴线；2.混凝土齿槽；混凝土齿槽；3.灌浆灌浆帷幕及排水；长度单位：帷幕及排水；长度单位：cm；高程；高程单位：单位：m；212、202为软弱夹层编为软弱夹层编号号8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施（3 3）防渗和排水措施防渗和排水措施水利水电建设中地基的防渗和排水措施十分重要，它是防止地水利水电建设中地基的防渗和排水措施十分重要，它是防止地基的渗透变形、减少坝基扬压力对大坝稳定影响的重要手段基的渗透变形、减少坝基扬压力对大坝稳定影响的重要手段.1 1）帷幕灌浆）帷幕灌浆帷幕灌浆就是在大坝靠近上游面地基中布置一排或几排密布的帷幕灌浆就是在大坝靠近上游面地基中布置一排或几排密布的钻孔，在高压下将水泥浆压入基岩的裂隙或断层破碎带中，以形成钻孔，在高压下将水泥浆压入基岩的裂隙或断层破碎带中，以形成一道横过河床的不透水一道横过河床的不透水“墙墙”。帷幕灌浆应根据具体的地质条件和建筑物的规模进行设计，深帷幕灌浆应根据具体的地质条件和建筑物的规模进行设计，深度通常要求达到或的实际不透水层，孔距则由浆液扩散的有效范围度通常要求达到或的实际不透水层，孔距则由浆液扩散的有效范围确定，一般确定，一般23m23m。排数一般为。排数一般为1313排，排距排，排距l2ml2m。对于岩石坝基，为提高减压效果还常在帷幕后增设排水孔。对于岩石坝基，为提高减压效果还常在帷幕后增设排水孔。8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施2）防渗墙及防渗铺盖在砂砾层河床上修建土、石坝，如果基础下的不透水层埋深不大，常用混凝土防渗墙切穿砂砾石层，使心墙、防渗墙与不透水层连接起来，以达到防渗的目的。当不透水层埋藏很深时，则常在土坝的上游设置粘土防渗铺盖，铺盖的厚度一般为水头的1/61/10。混凝土防渗墙示意图混凝土防渗墙示意图8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施（4 4）改变建筑物的结构，以适应坝基的地质条件改变建筑物的结构，以适应坝基的地质条件增大坝体增大坝体放缓边坡放缓边坡加深齿墙加深齿墙（切断软弱层切断软弱层）延长防冲板或护坦以增大竖向荷载延长防冲板或护坦以增大竖向荷载预留沉陷缝以消除不均匀沉陷的危害预留沉陷缝以消除不均匀沉陷的危害8.4 8.4 改善坝基稳定性的措施改善坝基稳定性的措施