西北农林科技大学：《工程地质与水文地质》课程教学资源（课件讲稿，打印版）第七章 岩质地基与边坡稳定的工程地质分析

第七章 地基与边坡稳定的 工程地质分析

本章结构 第一节岩质地基稳定分析 第二节岩质边坡稳定问题

第一节 岩质地基 稳定分析

地基的工程地质问题可分为士质地基和岩质地基两类。 早期人们认为，岩质地基对大多数工程类型而言都有足够 的承载能力，但实际上，岩质地基失稳导致水工或其他建 筑损毁的事例也不少，加拿大特朗斯康谷仓事故就是明显 一例。 加拿 朗斯 康谷 1911

岩质地基洞穴问题及其分析 1.洞穴问题 岩质地基中的洞穴主要包括三类，即： ①可溶岩区的溶洞；②构造发育区中被淘空的构造裂隙 段；③人工洞穴如矿洞、隧洞等。 洞穴以上修建工程时，洞顶岩石会在基础荷载引发的 附加应力P,作用下发生变形，甚至破裂塌陷，引发地基失 效，危及建筑的安全稳定

2.洞穴稳定性分析 岩质地基洞穴稳定的关键是基础底面到洞穴顶的岩 体厚度达到可维持稳定的安全值，即建筑基础下的岩体 厚度大于安全厚度Z°

如右图，假定建筑基础 Po 底宽为b,荷载为Po,附 加应力扩散角为0，则 至基础下Z'深度时，附 加应力为P2 bPo Pz=b+2Z'g0 →Z'=B-zb 2Pztg0

一般认为：坚硬岩体中P=0.2P。;软弱岩体中 P0.1Po时，岩体不会发生大的变形与产生新的裂隙， 故 →Z'=B-Pz)b 2Pztg0 0.8b/0.4Rg0= 2b (硬岩) tg0 9b 4.5b 0.9Pob/0.2g0= (软岩) 2tg0 tg0

而据经验 0=30° 一般岩体； L0=40° 坚固完整岩体 为安全见，通常所有岩体取0=30°故有， Z0=2b/tg30°坚硬岩体（花岗岩、石英岩） Z0=4.5b/g30°软弱岩体（泥灰岩、千枚岩）

岩质地基沉降变形 岩质地基在上部荷载下可产生受压变形，最简单的 情况是受到铅垂向下的单轴应力作用而产生压缩。常识 与经验告诉我们，未破坏前的变形量均处在弹性变形阶 段，故压缩变形量一是与附加应力大小有关系，另一个 则是与岩石的弹性模量有关系