坝基岩体变形

坝基岩体在大坝和水荷载的作用下所产生的变形。坝基岩体变形的主要表现形式是地基沉降。岩石坝基的沉降量一般不大，如：美国丰塔纳（Fontana）重力坝，最大坝高146m，坝基为夹有页岩的石英岩，1942年建成，一年半后实测坝基沉降量为25mm，沉降扩展到坝下游8.8km处；原苏联布拉茨克（Братск）重力坝，坝高127m，坝基为辉绿岩，1964年建成，1966年实测坝基的最大沉降量为62.5mm。中国桓仁混凝土单支墩大头坝，坝高78.5m，坝基为上侏罗系安山凝灰岩和安山凝灰集块岩，蓄水5年后测得沉降量8mm；丹江口混凝土重力坝坝高97m，坝基为辉绿岩，1967年建成蓄水，1985年测得沉降量7.4～10mm；隔河岩混凝土重力拱坝，坝高151m，坝基为寒武系下统石龙洞灰岩，1993年建成，1996年测得沉降量为22.75mm。大坝坝基岩体变形，如果表现为相对均匀且在设计允许范围以内时，对大坝稳定影响不大；当沉降量超过设计允许值或产生较大的不均匀变形时，可能危及坝体的安全。

坝基岩体变形的形式及大小与坝基应力大小、坝基岩体特性有关。由两种或两种以上不同刚度岩体组成的坝基中，坚硬岩体比相邻的软弱岩体要承受较大的荷载，将使坝体混凝土产生剪应力，局部还可能出现拉应力。从顺河剖面看，当坝基为均一的坚硬岩体时，坝基中间偏下游部位的反力最大。当坝基上游为坚硬岩体、下游为软弱岩体时，将导致坝踵部出现拉应力和坝趾部压应力的增加；从横河剖面看，河床坝段坝高最大，坝基岩体应力最大；当两岸坝基岩体的刚度差别较大时，会导致两岸坝肩岩体变形不对称，特别是拱坝，会导致拱圈应力及荷载分配不对称，影响更为严重。总体而言，坝基应力大，岩体变形模量小的部位变形最大。

在评价坝基岩体变形时，首先要查明坝基的地质条件，进行坝基岩体地质分类，然后选择代表性地点进行现场和室内岩体变形试验，最后结合岩体结构特点，分别给出各类岩体变形特性综合指标。地基中存在软弱岩体或大的地质缺陷，如高压缩性或膨胀性软弱岩层；深风化带，风化囊、槽，强卸荷带；断层破碎带或裂隙密集带；喀斯特洞穴等，均可能导致坝基岩体过大的或不均匀的变形，危及大坝安全，应进行工程处理，如对软弱岩体进行混凝土置换，固结灌浆或采用结构措施，以保证大坝安全。