坝基岩体稳定性工程地质分析
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坝基(地基)稳定性问题的工程地质研究复习资料1、土石坝:特点:①坝体是柔性的,由散粒体材料碾压堆筑而成,允许产生较大的变形,对地质条件要求低;②坝体断面和底宽均较大,对地基的压应力较小,抗滑稳定问题不突出;①对渗透稳定性要求高,防渗墙很重要;②坝顶不能溢流:a 对近坝库段稳定要求高:防止库区涌浪漫顶,b 对两岸地形要求高:i 高山峡谷:应选择弯曲河段,凸岸可布置洞群及建筑物;ii 丘陵:建筑物布置在两岸,选择合适的垭口布置溢洪道;iii 平原:建筑物布置在河岸。
总体上看,对坝基要求低,但应注意研究如下问题:①坝肩边坡较陡时,应注意坝体与地基岩体的接触问题;②当坝基分布有深厚砂砾石层时,应注意渗漏和渗透稳定;③当坝基分布有软土层时:承载力低,沉降大;厚度变化大时,不均匀沉降问题突出;④当坝基分布有黄土时,应注意湿陷性问题;⑤当坝基分布有疏松砂土及少粘性土(粘粒含量<15%)时,应注意液化问题(静力和动力);⑥当坝基分布有岩溶时,应注意渗漏和塌陷问题;⑦当坝基分布有断层破碎带以及强透水带或泥化夹层时,应注意渗透变形、抗滑稳定问题;⑧应注意含有可溶岩类的岩土体;⑨透水坝基下游坝趾处分布有连续的、透水性较差的覆盖层时,应注意扬压力和流土问题;⑩需有丰富的、满足质量要求的天然建材。
2、重力坝特点:①坝体刚度大,坝基不允许产生较大的不均匀变形,对地质条件要求高;②坝体断面和底宽相对较大,压应力也较大,所以对坝基的承载力和抗滑稳定要求均较高;③坝顶可布置泄洪建筑物,坝内可布置发电、泄洪建筑,所以对两岸可无布置洞群的要求,对地形适应性好;④以自身重量维持稳定。
要求:①具有足够的抗滑稳定性,能满足抗滑稳定的要求;②具有足够的承载力和刚度,且要求具有较好的均匀性和完整性;③坝基、坝肩具有良好的抗渗性和渗透稳定性,不产生大量渗漏和过大的扬压力;④峡谷区近坝库段和坝肩稳定性好;⑤采取坝顶泄水方案时,坝下游河床具有较好的抗冲刷能力;⑥坝址区附近应有足够的、符合质量要求的混凝土骨料或石料。
⼯程地质分析原理总结第⼀篇区域稳定及岩体稳定分析的⼏个基本问题⼀、地壳岩体结构特征的⼯程地质分析(5分)1、岩体、结构⾯、结构体岩体:通常指地质体中与⼯程建设有关的那⼀部分岩⽯,它处于⼀定的应⼒状态,被各种结构⾯所分割。
结构⾯:指岩体中具有⼀定⽅向、⼒学强度相对较低、两向延伸的地质界⾯或带。
结构体:结构⾯在空间的分布与组合可将岩体分割成形状、⼤⼩不同的块体,称为结构体2、结构⾯的主要类型(按照成因、规模分类)及特征(如何描述结构⾯)按成因:原⽣结构⾯、构造结构⾯、浅表⽣结构⾯按规模:A类(贯通)、B类(显现)、C(隐微)3、岩体的分类:岩体结构分类(哪5类?);岩体的⼯程分类(考虑三⽅⾯因素?)按结构特征分类:块体状结构、块状结构、层状结构、碎块状结构、散体状结构三⽅⾯因素:⼒学性质、岩体结构、赋存条件4、岩体的变形随深度有何变化特点?剪切或拉裂拉裂与弯曲弯曲弯曲与压扁压扁压扁与流动流动。
⼆、地壳岩体的天然应⼒状态(10分)1、岩体应⼒:天然应⼒和初始应⼒⾃重应⼒:指在重⼒场作⽤下⽣成的应⼒。
σv=γh(µ为岩体的泊松⽐,N。
称为岩体的侧压⼒系数。
)构造应⼒:指岩⽯圈运动在岩体内形成的应⼒。
⼜可分为活动构造应⼒和剩余构造应⼒。
变异及残余应⼒变异应⼒:指岩体的物理、化学变化及岩浆的侵⼊等引起的应⼒。
残余应⼒:承载岩体遭受卸荷或部分卸荷后,岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束,于是就在岩体结构内形成残余的拉、压应⼒相平衡的应⼒系统感⽣应⼒2、岩体天然应⼒状态类型(1)σx=σy=σv=rh 注:越往地壳的深部,存在静⽔应⼒式的可能性越⼤。
(2)垂直应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒以⾃重应⼒为主,主要存在于地表(3)⽔平应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒主要受构造运动影响,最⼤主应⼒近于⽔平。
3、影响岩体天然应⼒状态的主要因素及其作⽤(1)地区地质条件及岩体所经历的地质历史对岩体天然状态的影响:岩体的岩性及结构特征:决定着岩体的容重和泊松⽐,从⽽影响⾃重应⼒场的特征;统⼀区域构造应⼒作⽤下,岩体内应⼒分布的特征主要取决于岩性、结构特征及其⾮均⼀性;决定着岩体的强度及蠕变特性,因⽽决定了岩体承受及传递应⼒的能⼒。
水利工程中的大坝稳定性分析一、大坝的构成及基本原理大坝是一种水利工程设施,具有拦截洪水、调节水流、蓄存水源、发电等多种功能。
大坝作为一项大型工程,其稳定性对于工程的安全运行至关重要。
大坝一般由坝体、坝基和坝址三部分组成,其中坝体为大坝的主体部分,坝基是大坝的承重部分,坝址则是大坝所占用的地面。
大坝的基本原理是借助于坝体的重力,将坝基压实,使坝体和坝基形成一个整体,以达到把水坝住的目的。
二、大坝的稳定性及分析方法对于大坝而言,其稳定性是工程安全运行的前提,是大坝设计和施工的关键之一。
大坝稳定性的分析,主要包括静力稳定性分析、动力稳定性分析和渗流稳定性分析。
1. 静力稳定性分析静力稳定性分析是大坝稳定性分析的基础。
它是通过分析大坝所受水力和重力作用下,达到稳定平衡的状态来进行判断。
静力稳定性分析一般包括重力稳定分析和抗滑稳定分析两种方法。
重力稳定分析是通过确定大坝重心是否在坝基内或坝址上实现稳定。
即通过计算大坝中心线的重心落在坝址内是否实现坝基的承重能力。
抗滑稳定分析主要是分析大坝是否发生滑动,当坝体的整体重量超过岩体或土体的摩擦抗力时,大坝便会发生移位,从而导致工程灾害。
2. 动力稳定性分析动力稳定性分析是在外部力的作用下,分析大坝的相对位移、振动激励及其稳定性。
通常采用频域特性分析和时域响应分析的方法来进行。
频域特性分析是通过对大坝受到的荷载的频率响应,分析其与自身固有频率的关系。
将荷载频率与大坝的自然频率相比较,确定是否满足动力稳定性要求。
时域响应分析也是动力稳定性分析的一个方法。
他从荷载或输入信号的角度,对大坝的周期性变化进行分析,以了解大坝结构的响应情况。
3. 渗流稳定性分析渗流稳定性分析是分析大坝渗流对大坝稳定性的影响。
它关注的是大坝内水与外界环境之间的交互作用,以及大坝内部水流的特性。
渗流稳定性研究一般以渗流原理和渗流变得巯行为分析基础。
其中最重要的是渗流原理,包括计算大坝中压力场与渗流场等内容。
水库的工程地质问题
1.岩土性质和力学特性:水库坝体的稳定性和承载能力取决于坝基的岩土性质和力学特性。
因此,需要对水库坝址周围的岩石、土壤等进行详细的勘探和测试,以确定其力学特性和稳定性。
2.地震地质条件:水库坝址所在的地区可能存在地震活动,因此需要对地震地质条件进行评估,以确定水库坝体的抗震性能和安全性。
3.水文地质条件:水库的蓄水能力和水质受到水文地质条件的影响。
因此,需要对水库坝址周围的地下水、河流水文等进行详细的调查和分析,以确定水库的水文地质条件。
4.生态环境问题:水库的建设可能会对周围的生态环境产生影响,如水生生物的生存和繁殖等。
因此,需要对水库建设前后的生态环境进行评估,并采取相应的措施保护生态环境。
水库的工程地质问题是一个综合性的问题,需要综合考虑多种因素,以确保水库的安全稳定运行。