岩基稳定分析

用力学原理对岩基的稳定程度进行定量分析。目的在于验算建筑物（如水利工程中的大坝、船闸等）的安全性和经济性，保证建筑物不产生滑动和倾覆。岩基稳定分析不同于土基稳定分析，是由于岩体结构复杂，又常受软弱结构面（断层、节理、裂隙等）切割，致使可能的滑动面各种各样，因而稳定分析应当针对可能失稳的各种滑动面进行。岩基失稳有两种情况：浅层滑动和深层滑动。浅层滑动是指建筑物沿岩基接触面的滑动；深层滑动是指岩基内存在着不利于稳定的软弱结构面，建筑物连同岩基沿该面发生的深部滑动。

影响岩基稳定性的因素有：岩体的结构，岩石的力学性质（如其强度、变形等），软弱结构面的性质、位置和方向，外荷载大小（水压力、扬压力、地震力）等。

在进行岩基的稳定分析时，首先应根据工程地质勘察资料判断岩基某些可能的滑动面；其次，确定计算荷载和计算公式。在确定计算荷载时，其组合按有关设计规范分为基本荷载组合和特殊荷载组合两大类。前者主要有坝和岩基自重、坝前静水压力、泥沙压力、坝底扬压力和浪压力等；后者除考虑非常洪水位所引起的上述各力外，有时还要计及地震作用。

岩基浅层滑动的稳定性可按下式（见图）计算：

式中：F_S为安全系数；W为闸坝和岩体的自重，N；U为坝（闸）底扬压力，N；P为库水压力，N；c为坝与岩基接触面间的黏聚力，Pa；φ为接触面间的内摩擦角；

重力坝表层滑动稳定分析简图

对岩石的抗剪强度参数（c和φ）及稳定安全系数（F_S）应慎重选用。前者以试验资料为基础，对照实际情况选用，后者按有关规范确定。

对复杂岩基（包括软弱夹层）的稳定性分析，多数采用刚体极限平衡法和有限单元法分析。前者将岩体视为刚体，分析可能滑动面上的抗滑力和滑动力，以判断岩基的稳定性；后者将岩基视为弹性体，并划分成网格单元，求出各单元的应力后，找出破坏面，并求出此滑动面上的总抗滑力和总滑动力，以总抗滑力和总滑动力的比值作为安全系数（参见岩基上水工建筑物抗滑稳定）。

20世纪90年代，在岩体稳定分析中又出现可靠度分析法和模糊分析法。它们比传统的极限平衡法在概念上更符合统计规律，有一定的合理性。但是，由于岩体分析的基本资料还不充分，有待对各参数进行数理统计分析（参见岩体稳定可靠度）。

对重要的工程，除了进行计算外，尚需进行模型试验（参见岩体模型试验）。模拟岩基地质构造的地质力学模型正在研究中。对岩基的稳定性常以计算分析为主、模型试验为辅的方法进行综合评价。

对整体性差的软弱岩基或基础宽度较窄的坝基，除进行稳定分析外，尚需对其承载力和沉降量进行校核性验算。拱坝坝肩岩石承受的荷载较大，通常需要进行局部稳定性计算和模型试验。若两岸岩基节理及裂隙多，且其方向对稳定不利时，则应进行包括两岸坝肩岩体的整体稳定性验算。对存在若干个可能的滑动面，应通过试算来找出安全系数最小的滑动面。拱坝坝基的安全系数要求比一般混凝土重力坝坝基为高。