[科普中国]-地基稳定性

简介

在建筑物荷载作用下地基的稳定程度称为地基稳定性。直接位于基础下面，承受建筑物荷载的岩、土体，称为地基。地基的稳定性，直接关系到建筑物的安全。

区域环境地质调查中对地基稳定性的调查内容主要有：地基主要持力层和特殊性岩土体的分布、岩性、厚度、埋藏条件、工程地质特性；现有建筑物基础类型和地基稳定性情况；现有基坑类型、规模和坑壁、坑底稳定状况；不良地基岩土体在工程作用下和基坑坑壁、坑底的变形对工程建设的危害和对周围环境影响的调查；采取的工程防治措施及其效果调查。

影响因素影响地基稳定性的因素较多，主要的是建筑物荷载的大小和性质，岩、土体的类型及其空间分布，地下水的状况，以及地质灾害情况等。房屋、桥梁等建筑物对地基施加的是铅直荷载，水坝对地基施加的是倾斜荷载。当建筑物修建在斜坡上时，其荷载方向与斜坡面斜交。同样质量的地基，能承受较大的铅直荷载，但不能抵抗过大的倾斜荷载。相对易变形岩、土体的过量压缩，膨胀性岩、土体的膨胀隆起等，均可使建筑物产生不容许的变形。粘土、有机土等在荷载作用下容易产生剪切破坏。松软地层中地下水位下降、地下洞室的开挖及邻近建筑物的施工,可能引起地面和地基沉降。地震时,细粒土的液化可以导致地基失效。开挖洞室、废旧矿坑、喀斯特洞穴等，可能导致地表和地基塌陷。相反，当不存在地质灾害、地基均质、岩、土体质量好时，地基的稳定性就好。

地质构造 、结构面 、岩层性质 、溶洞洞体形态 、地下水等 , 是定性评价溶洞地基稳定性的重要因素。1

参数表征地基的稳定性常用容许承载力、抗滑稳定性系数等参数来表征。地基在建筑物荷载作用下，保证本身稳定以及建筑物沉降量、沉降差不超过容许值的承载能力，称为容许承载力。容许承载力一般采用经验法、计算法和野外试验 3种方法确定。除了淤泥等少数劣质土以外，土基的容许承载力一般介于0.1～1.0兆帕之间。岩基的容许承载力，取决于岩石的单轴抗压强度、岩体的完整性以及岩体的风化程度等。坚硬完整岩基，承载能力很大，几乎能够满足所有建筑物的要求。当岩基由断层破碎岩、风化破碎岩、软岩等劣质岩体组成时，其稳定性差，容许承载力有时低于0.4兆帕。

混凝土坝坝基承受的是倾斜荷载，其稳定性一般用抗滑稳定性系数来表征。可能滑动面上的抗滑力与滑动力的比值,称为抗滑稳定性系数。坝基滑动分为3种类型：

①混凝土坝与基岩接触面的滑动；

②基岩浅层滑动；

③基岩深层滑动。

老坝、清基不够或混凝土浇筑质量不佳时,有可能沿接触面滑动。软岩或软弱破碎岩体坝基,存在浅层滑动的可能。当坝基岩体中发育有不利的软弱结构面或结构面的不利组合时，坝基有可能发生深层滑移。对坝基深层稳定性的分析，采用块体极限平衡法，计算其抗滑稳定性系数。

在中国的大坝设计中，一般只采用可能滑动面的摩擦系数，不考虑抗剪强度中的凝聚力值，但作为设计标准，安全系数仅为1.1～1.2。有些国家采用抗剪断强度，安全系数达到3.0～4.0。近些年来，中国也趋向于采用折减的凝聚力值，安全系数标准相应提高到2.0。