大坝建基面是沿河床及两岸斜坡开挖形成的一个不规则的连续面,平面展示呈“月亮形”(拱坝)或梯形(重力坝)或菱形(堆石坝)等形状,以河床中心线为基线两岸基本对称,河床部位较宽,两岸由低高程向高高程逐渐变窄;垂直截面形状为上部开口的倒梯形或三角形。建在岩石基础上的混凝土高坝,对其建基面需要做专门设计。
高坝建基面的研究实质是坝基岩体的利用问题。地表岩体由于风化卸荷较深一般不能直接利用,需要进行挖除处理,为了将基础置入好的岩体,往往开挖深度较大,这样做不仅工程量较大不经济,还会带来高边坡稳定和岩体松弛问题。随着工程经验不断丰富和加固技术发展,建基面嵌入岩体的深度倾向于逐渐变浅,以充分利用岩体自身的承载能力。建基面的选择与岩体质量、大坝高度以及基础处理效果有关。
中国《混凝土坝设计规范》(DL/T5346-2006)规定,建基面应根据岩体物理力学性质,大坝稳定性,坝基应力,基础变形和稳定性,上部结构对基础要求,基础加固处理效果及施工工艺、工期和费用等技术经济比较确定。一般坝高超过100米时,宜建在新鲜、微风化或弱风化下部岩基上;坝高100~50米时,宜建在微风化至弱风化中部岩基上;坝高小于50米时,可建在弱风化中部-上部岩基上;两岸地形较高部位的坝段可适当放宽。
21世纪以来,建立了以岩体质量分级(类)为基础的建基面岩体标准,按岩石坚硬程度、岩体完整性、结构面特征及工程性质等因素将岩体质量由好到差划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级。其中,Ⅰ、Ⅱ级岩体,强度高,变形模量大于10吉帕,是优良的天然地基;Ⅳ、Ⅴ级岩体,完整性差,强度低,变形模量
小于5吉帕,加固处理难度大、效果差,不宜用作混凝土高坝地基;Ⅲ级岩体,完整性一般,具有一定强度,变形模量
介于10吉帕~5吉帕,经过有效加固处理基本能满足坝基承载要求,可作为混凝土坝的可利用岩体。工程实践中,重点研究Ⅲ级岩体的利用程度。对于200米以上的混凝土坝,特别是拱坝,通常将Ⅲ级岩体细分为Ⅲ1和Ⅲ2两个亚级,并将建基面置于Ⅲ1岩体上。