水壩、水庫(kù)工程地質(zhì)研究

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）斜墻鋪蓋：壩肩部位貫通上下游的集中滲漏通道，并在上游滲漏通道出露處設(shè)置粘土斜墻或鋪蓋，以隔斷庫(kù)水與滲漏通道的聯(lián)系。,三、壩基（肩）穩(wěn)定性問(wèn)題,圖3-5壩基滑動(dòng)破壞的形式(a)表層滑動(dòng)(b)淺層滑動(dòng)（C）深層滑動(dòng),1、表層滑動(dòng)指壩體沿壩底與基巖的接觸面發(fā)生剪切破壞所造成的滑動(dòng)。滑動(dòng)面大致是平面。壩基巖體堅(jiān)硬，地基巖面處理不好或混凝土澆注不好。主要發(fā)生在壩基巖體的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于壩體混凝土強(qiáng)度，且?guī)r體完整、無(wú)控制滑移的軟弱結(jié)構(gòu)面的條件下。此時(shí)，混凝土基礎(chǔ)與基巖接觸面常稱為薄弱且可能滑動(dòng)的面，接觸面的摩擦系數(shù)值，是控制重力壩設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。壩體必須具有足夠的重量，以便使接觸面上的摩擦阻力大于作用在壩體上的總水平推力。,（一）、壩基巖體抗滑動(dòng)破壞的類型,2、淺層滑動(dòng)當(dāng)壩基表層巖體的抗剪強(qiáng)度低于壩體混凝土?xí)r，剪切破壞往往發(fā)生在淺部巖體之內(nèi)，造成淺層滑動(dòng)。滑動(dòng)面常參差不齊。壩基巖體軟弱，或巖體雖堅(jiān)硬但表面部風(fēng)化破碎層沒(méi)有挖除干凈。,（一）、壩基巖體抗滑動(dòng)破壞的類型,3、深層滑動(dòng)在壩基巖體的較深部位，沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切破壞?；瑒?dòng)面由兩三組或更多的軟弱結(jié)構(gòu)面組合而成，只有當(dāng)?shù)鼗鶐r體內(nèi)存在有軟弱結(jié)構(gòu)面，且按一定組合能構(gòu)成危險(xiǎn)滑移體時(shí)，才有發(fā)生深層滑動(dòng)的可能。它是高壩主要破壞形式。,4、三種破壞形式的比較壩基巖體表層滑動(dòng)邊界條件比較簡(jiǎn)單，主要取決于壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪強(qiáng)度。淺層滑動(dòng)近似一平面，抗滑穩(wěn)定性取決于淺部巖體的抗剪強(qiáng)度。深層滑動(dòng)比較復(fù)雜，它必須有滑動(dòng)面、切割面和臨空面。,（二）拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定性不同的壩型對(duì)壩肩穩(wěn)定性要求不同。土石壩和重力壩只要求將壩肩嵌入到巖體內(nèi)一定深度，以滿足防滲要求和一定的連結(jié)能力，不要求核算壩肩的抗滑穩(wěn)定性。拱壩的工作條件與土石壩、重力壩有本質(zhì)的區(qū)別，在庫(kù)水推力作用下，壩體內(nèi)將產(chǎn)生復(fù)雜的空間應(yīng)力分布，而且主要以軸向壓力的方式將荷截傳遞到河谷兩岸的巖體上。拱端對(duì)壩肩巖體將產(chǎn)生軸向推力（pH）、徑向剪力（pV）和力矩（M）(圖1621)。,當(dāng)拱端巖體具有足夠的強(qiáng)度和剮度時(shí)，則給拱圈以相應(yīng)的反力來(lái)保持壩體穩(wěn)定。若拱端巖體軟弱破碎，尤其當(dāng)存在與拱端推力方向一致的軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)，將對(duì)拱壩的穩(wěn)定性帶來(lái)威脅。因此，拱壩需進(jìn)行壩肩巖體抗滑穩(wěn)定分析。,滑移邊界條件及結(jié)構(gòu)體形態(tài)與壩基一樣，壩肩滑移邊界條件也是由滑移面、切割面和臨空面組成（圖16-22），只是由于壩肩滑移發(fā)生在陡立岸坡為特征的壩肩部位，滑移邊界條件在構(gòu)成上有所區(qū)別，這些邊界面具有如下特點(diǎn)：,（1）滑移面：一般為傾向下游河床方向的平緩或傾斜的軟弱結(jié)構(gòu)面，有時(shí)傾向上游的緩傾角結(jié)構(gòu)面也可構(gòu)成滑移面?；嫘螒B(tài)可以是單平面、多平面或空間曲面?；瑒?dòng)方向受到軸向推力與切向推力作用方向的限制。（2）切割面：凡與工程作用力方向近平行、陡立者均可成為側(cè)向切割面；與工程作用力方向近垂直，且位于滑移體后緣者可成為橫向切割面。（3）臨空面：可以分為縱向與橫向兩類。河谷岸坡為縱向臨空面；河彎突出部位、河溝、斷層（或軟弱）帶、溶洞等為橫向臨空面。圖16-23,常見(jiàn)的滑移結(jié)構(gòu)體歸納為幾類：楔形體、錐形體、棱形體（包括板狀體）。圖16-24,（三）提高壩基（肩）巖體穩(wěn)定性的工程措施當(dāng)壩基(肩)巖體中存在不利于抗滑穩(wěn)定性的地質(zhì)因素時(shí)，可以考慮適當(dāng)改變建筑物結(jié)構(gòu)，如增大壩底面積；設(shè)置阻滑齒槽和抗力體；設(shè)置傳力墻；改變壩形等等。當(dāng)采取可能的技術(shù)設(shè)計(jì)仍不滿足穩(wěn)定性要求的情況下，則應(yīng)考慮巖體加固處理措施，其常用的處理措施是：固結(jié)灌漿開(kāi)挖回填錨固,1、固結(jié)灌漿它是提高裂隙巖體整體強(qiáng)度的有效措施。固結(jié)灌漿是利用鉆孔將高標(biāo)號(hào)的水泥漿液或化學(xué)漿液壓入巖體中，使之封閉裂隙，加強(qiáng)基巖的完整性，達(dá)到提高巖體強(qiáng)度和剛度的目的。常規(guī)的灌漿是在整個(gè)基礎(chǔ)大面積內(nèi)進(jìn)行，此時(shí)應(yīng)分批逐步完成整個(gè)灌漿工程，應(yīng)根據(jù)壩基壓力，地質(zhì)條件等合理設(shè)計(jì)灌漿孔深、孔距、灌漿壓力和漿液稠度，即先進(jìn)行灌漿試驗(yàn)。有時(shí)為了處理斷層、軟弱夾層和溶洞等，須進(jìn)行特殊的灌漿方法。,2、開(kāi)挖回填對(duì)于斷層破碎帶、風(fēng)化帶、軟弱破碎帶等，可以通過(guò)坑探工程將其清除掉，然后回填混凝土，以增強(qiáng)地基的強(qiáng)度。應(yīng)根據(jù)對(duì)象不同，開(kāi)挖回填后形成不同的結(jié)構(gòu)形式，圖16-26為處理斷層帶及軟弱夾層時(shí)常用的幾種方法。,3、錨固主要用于處理塊體沿弱面的滑移變形。它按一定的方向用鉆孔穿透弱面深入到完整巖體內(nèi)，插入預(yù)應(yīng)力錨索（鋼筋），然后用水泥將孔固結(jié)起來(lái)，形成具有一定抗拉能力的結(jié)構(gòu)。此外，對(duì)拱壩壩肩不穩(wěn)定巖體的處理，還可以采用其他支擋辦法，如抗滑樁、支撐柱等。還應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)，地下水往往是導(dǎo)致基礎(chǔ)失去穩(wěn)定的主要因素，在設(shè)置工程處理措施時(shí)，應(yīng)充分考慮到防滲排水的作用，一項(xiàng)