坝基变形稳定与坝基应力和坝基岩体特性有关,相对均质的坝基,岩体变形以沉降为主,一般发生在河床部位,量级在十毫米至数十毫米,变形稳定问题不大;由两种或两种以上不同刚度组成的不均匀坝基,刚度大的坚硬岩体要比相邻的刚度较小的软弱岩体承受较大的荷载,使得岩体和大坝混凝土产生较大剪应力,局部可能出现拉应力,可能危及大坝安全。坝基不均匀变形对拱坝变形稳定影响较大。
地基变形分类。以刚度系数值即混凝土的变形模量
与岩体变形模量
的比值为标准划分为四类。①极刚固地基。
,坝基变形很小,属优良的拱坝坝基。②刚固地基。
,坝基变形不大,
的变化仅影响坝体应力,属好至一般拱坝坝基。③软弱地基。
,变形量大,需深入研究方可作拱坝坝基。④极软弱地基。
,不宜做拱坝坝基。
坝基变形稳定控制标准:①地基承载力标准。坝基承受应力不大于岩体的允许承载力,即坝趾部位最大压应力不超过岩体允许压应力,坝踵部位最大拉应力不超过岩体允许拉应力。②地基变形模量标准。地基岩体变形模量或经处理后的变形模量不小于6Gpa,相邻坝段岩体变形模量比值不超过2倍。③混凝土结构强度标准。坝趾最大压应力不超过混凝土允许压应力。坝踵最大拉应力不超过允许拉应力。
坝基变形稳定研究内容:①地基承载力。②地基岩体变形模量。③断层破碎带及软弱岩带的分布特征。④岩体透水性分区分带。⑤数值分析或物理力学模型试验。分析岩体及结构应力与变形特征,论证、评价其变形稳定性。
提高坝基变形稳定性的措施:①调整建基面,适当加深开挖。②挖除软弱岩带,回填混凝土形成混凝土塞或洞,或设置抗剪键。③帷幕灌浆、固结灌浆和排水。④设置混凝土垫座、混凝土抗剪传力洞。⑤预应力锚索加固软弱结构面或抗力体。