坝座岩体在重力作用下的滑动对各种坝体都会产生危害，尤其是支墩坝、拱坝、连拱坝等对侧向变形反应敏感的轻型坝更容易造成危害。因此，不论修建什么类型的坝都应重视对坝座岩体稳定性的研究。但对于拱坝来说不仅要研究坝座岩体在重力作用下的稳定性，更要研究在拱坝传递来的库水水平推力作用下的稳定性。

6.2.4.1　影响坝座抗滑稳定性的因素

拱坝通常修建在比较狭窄的峡谷中，坝体在平面上为弧形，两端嵌入坝座岩体内借助拱的作用把大部分水平推力传递给坝座岩体，因此，坝座承受的水平荷载一般较大。加之这种坝对坝座岩体不均匀变形和过量变形比较敏感，于是通常要求坝座岩体具有完整、均质、坚固等良好性能。

岩体滑动的几何边界条件主要由岩体中组合不利的软弱结构面和岩体自由面组成。对于拱坝坝座岩体来说，产状水平或近水平的软弱结构面，走向与河谷方向夹角小于45°而倾向河谷的软弱结构面往往都是不利的[图6-38（a）、（b）]。岩体自由面决定着最小主应力方向，因此它的方位对岩体的稳定性影响很大。岩体自由面的方向和位置由地形条件决定，如果坝座上下游谷坡坡角较大且向河谷突出，往往容易造成坝座上游临空面较大、下游缺乏支撑的不利条件[图6-38（c）、（d）]；反之，谷坡平直、结构面不发育或陡立且走向与河谷方向夹角较大时，通常对坝座岩体的稳定有利。

但是，即使在河谷平直的河段，如果岩体中发育有产状近水平、走向与河谷方向夹角较小的软弱结构面或破碎带时，也可以构成如图6-38（e）或图6-39所示的滑动边界条件。

图6-38　对拱坝坝座岩体稳定不利的地形、地质条件示意图

如果谷坡地形条件不利，岩体中又发育有产状近水平、走向与河谷方向夹角较小的软弱结构面时，则对坝座岩体稳定最为不利，如图6-40所示。在这种情况下不仅可以构成多种可能的滑动岩体，而且可以出现由近水平软弱结构面、岩体自由面和走向与河谷方向平行的软弱结构面（图6-40中左岸的ac）或总体走向斜向下游山体的软弱结构面（图6-39中右岸的AB）一起构成的失稳岩体。

图6-39　拱坝坝座岩体不利的结构组合示意图

图6-40　拱坝坝座岩体形成的不同的可能滑动体示意图

综上可以看出，地形条件和岩体结构（主要为软弱结构面的展布特征）在构成坝座岩体滑动的几何边界条件中起着举足轻重的作用。因此，在分析坝座岩体的稳定性时，必须依据详尽的工程地质资料，紧紧抓住软弱结构面与地形条件的组合关系进行认真的分析和研究，力求避免漏掉比较危险的可能滑动岩体。

6.2.4.2　拱坝坝座抗滑稳定性分析

拱坝坝座岩体抗滑稳定性分析方法包括平面稳定分析（刚体截面法、有限元法等）、空间稳定分析（刚性块体分段法、有限元法等）和赤平投影分析等方法。任何一种方法都必须确定由若干结构面切割的棱块状滑移体，然后根据滑移体形状和滑动状态选用适当的方法进行计算。

6.2.4.2.1　平面稳定分析

平面稳定分析及计算方法简便且偏于安全，因此在拱坝计算中仍较广泛采用。

如图6-41所示，假定铅直软弱结构面AB和水平软弱结构面ABC是两个可能的滑动面，ABC面以上坝座岩体在坝端推力T的作用下可能发生沿AB方向的滑动。由受力分析可知，沿AB方向的抗滑力由ABC和AB两滑面上的内摩擦力和黏聚力提供。由图6-41可知，AB面上的正压力为T sinα-U1，ABC面上的正压力为Gr-U2，则滑体的抗滑力Fs为：

下滑力Fr为

所以，抗滑稳定性系数η可按下式计算：

图6-41　拱坝坝肩稳定计算简图

式中：T——ABC面以上拱圈传给坝座岩体的水平推力（kN）；

α——推力与AB面的夹角（°）；

Gr——可能滑动岩体的重量（kN）；(www.daowen.com)

U1、U2——分别为作用在软弱结构面AB及ABC上的扬压力（kN）；

A1，A2——分别为软弱结构面AB及ABC的面积（m2）。

6.2.4.2.2　空间稳定分析

空间稳定分析中常为两个滑移结构面（P1及P2）组合，其稳定性系数η可用下式求得：

式中：S——合力R在P1及P2面的交线方向的分力（滑移力）（kN）；

R1——正交于P1面上的压力（kN）；

R2——正交于P2面上的压力（kN），可由下列方程组求解：

由于拱端的推力较大，所以当坝座岩体中软弱结构面较短小、方向紊乱时，也往往需要对假定的若干个破坏面进行稳定性计算，并以其中最小的稳定性系数作为评价坝座岩体稳定性的依据。

另外，对于坝座抗滑空间稳定性分析普遍采用三维数值法进行。它可按均质体和非均质体考虑，也可按节理单元考虑（包括夹层及软弱带），其所建立的数值模型以及所考虑的受力条件、破坏方式更容易接近于工程实际而使得模拟结果更加可靠。