文档介绍：论重力坝深层抗滑稳定问题
摘要:简要论述了重力坝深层抗滑稳定问题的特点、破坏机理、抗剪(断)强度参数选择、滑动岩体侧向抗剪(断)。
关键词:重力坝深层抗滑稳定
中图分类号:+: A
笔者认为要合理地认识和解决深层抗滑稳定问题,必须明确和解决:(1)深层抗滑稳定问题的特点;(2)深层抗滑稳定的破坏模型;(3)抗剪(断)强度问题; (4)关于滑动岩体侧向抗剪(断)问题;(5)抗滑稳定计算方法;(6)抗滑稳定安全度的判据。本文就以前四个问题作一简要分析。
1深层抗滑稳定问题的特点
当坝基内存在可能导致沿基础岩体内部滑动的不利的软弱结构面时,就需研究大坝的深层抗滑稳定问题。根据软弱结构面空间展布性状不同,分为多种类型,图1(a)(b)示出两种最常见的类型:单斜剪切滑动破坏与双斜剪切滑动破坏。
重力坝深层抗滑稳定具有以下特点:
坝基内有软弱结构面时,因其抗剪(断)强度比基岩低,就构成了大坝沿该软弱结构面滑动的特定通道。由于软弱结构面通常是多层或多条组合,因此滑裂通道具有多元性。必须查明软弱结构面的空间展布情况、性状、成因、充填物的矿物成分、物理力学性质等。设计人员需根据地质勘察成果寻找最危险的滑裂组合通道,采取相应的工程措施, 确保工程安全。
重力坝通常是沿建基面滑动,即滑动是发生在两种介质的分界面上,滑动体是人工均质弹性体。有深层抗滑稳定问题的坝则是坝体连同坝基部分岩体同时沿坝基内软弱结构面滑动。滑动体由混凝土和岩体两种材料组成,其中岩体是地质体,通常被许多结构面所切割, 属不连续各向异性体。由于岩体的一些缺陷难以完全查清,其物理力学性质的量化也很困难,因此,由这两种材料组成的滑动体, 其应力应变状态十分复杂。
当坝基内有软弱结构面时,在水平荷载作用下重力坝连同它下部的基岩不能维持自身的稳定,。坝体只有依靠下游尾岩抗力体的支撑才能满足稳定要求。设计者在研究重力坝深层抗滑稳定时必须对下游尾岩抗力体的地质结构、力学强度和可靠性等给予足够的重视与合理的判断,并采取措施对尾岩抗力体予以必要的保护和加固。
如前所述,坝体滑动时将带动滑裂面以上的岩体同时滑动,很多情况下这一滑动体只有依靠下游尾岩抗力体的支撑才能维持稳定,显然这里的稳定平衡系统是由5部分构成的:混凝土坝体、随坝体而动的基岩、软弱结构面、软弱结构面下部的基岩、下游尾岩抗力体。这就决定了重力坝深层抗滑稳定安全度不能用单一的安全系数来衡量,而应该用安全系数及坝体、坝基、尾岩等的应力、位移等综合指标进行判定, 所以深层抗滑稳定安全度的判据具有多元性。
2深层抗滑稳定的破坏模型
研究重力坝的深层抗滑稳定问题必须搞清其破坏模型。一般来说,其破坏模型有三。
如图1(a)(b)所示,坝基内有单斜滑动或能构成双斜滑动的软弱结构面,在水平荷载作用下将沿软弱结构面产生剪切破坏。上游坝踵处一般为拉裂破坏。
如图1(c)所示,当坝基内有倾向下游的缓倾角软弱结构面时,下游