坝基断层破碎带的处理三则

在福建省建坝不可避免地要遇到如何处理断层破碎带问题。简介三则如下。 

之一：断层破碎带、软弱夹层和溶洞的处理

（一）断层及其破碎带处理，一般有三种方式。可以因地制宜选择其中的一、二种或综合处理。

1、开挖清除破碎的岩块，称清除法；

2、开挖清除破碎岩块后回填混凝土，称置换法，一般要求断层开挖的深度要达到宽度的2倍；

3、混凝土塞：开挖清除破碎岩块后，要求开挖的宽度达到断层宽度的1.5或2倍；或为1/4、1/10坝底宽。然后按照铺设地樑的要求，浇上一定厚度的钢筋混凝土，做成一个混凝土斜塞或平塞，以承担或传递应力和变形。

（二）软弱夹层处理

挖除后回填混凝土；

坝踵混凝土齿墙；

夹层设混凝土塞；

坝趾设混凝土深齿墙；

坝趾下游侧设混凝土抗滑桩；

坝趾下游岩体设预应力锚索。

之二：混凝土拱坝断层破碎带和软弱夹层处理

（一） 坝基和拱座范围内的断层破碎带或软弱夹层．应根据其所在部位、产状、宽度、断层组成物质以及有关试验资料，分析研究其对坝体和地基的应力、变形、稳定和渗漏的影响，并结合施工条件，采用适当的方法进行专门处理。

（二）选择断层破碎带和软弱夹层处理方案时，宜将坝体与岩基一起研究。

（三）对倾角较陡的断层破碎带，应采用以下处理措施：

   (1）断层组成物为胶结良好、质地坚硬的角砾岩、片状岩、碎块岩等构造岩，对整个坝基的强度、稳定和变形的影响较小时，可将表层较破碎的部分挖除，并进行固结灌浆。

   (2）断层组成物为糜棱岩、断层泥等软弱构造岩，对整个坝基的强度、稳定和变形有严重影响时，可采用挖除断层物质、回填混凝土（即置换法）、高压水泥灌浆、高喷冲洗灌浆等处理方法。

高坝的处理方案应根据坝高、断层部位、产状、性质和规模等，通过相应的计算或模型试验进行论证；中、低坝可参照其他工程的经验，综合研究后确定。

   采用置换法处理断层破碎带，还应加强所置换的混凝土与基岩结合面接触灌浆和围岩的固结灌浆。其注意事项有（1）对由数条断层组成的断层带，可根据各断层的破碎程度、组成物情况，按照其总宽度采用上述原则进行处理；（2）当混凝土回填规模较大时，应制定相应的温度控制、团结灌浆、接触灌浆与观测等措施。

（四）对倾角较平缓的断层破碎带或软弱夹层，应根据其埋藏深浅和力学参数以及对坝体应力、坝基变形和抗滑稳定性的影响程度，进行专门的处理设计（即钢筋混凝土塞，亦称为地樑），或按规定确定处理方法。

（五） 断层破碎带或软弱夹层有可能成为坝基渗漏通道时，应根据断层破碎带或软弱夹层的具体情况、作用水头、库水侵蚀性等因素，进行专门的防渗处理（如高压冲洗置换处理、防渗的井式混凝土塞等）。

（六）两岸拱座岩体内的断层破碎带、层间错动等软弱结构面，如影响拱座稳定安全时，必须对两岸拱座基岩采取相应的加固处理措施（加抗滑键、传力墙和高压固结灌浆等）。对一、二级拱坝或高坝工程的处理方案，应通过有限元分析或模型试验论证。

（七）两岸岩体内的顺坡向断层破碎带、节理密集带或软弱夹层，受到库水、地下水、泄洪雾化及泄洪水流冲刷等反复作用后，会引发岩体滑坍而危及大坝或其他建筑物的安全时，必须采取相应的防护措施。

之三：断层混凝土塞深度及应力的分析（摘自水利电力部成都勘测设计院周述椿）

   岩石地基上的水工建筑物，经常遇到基岩中分布不同规模及产状的断层和破碎带。本文对水工建筑物整体稳定及应力只有局部影响的断层，做断层混凝土塞深度及应力的分析。

至于涉及对水工建筑物整体稳定及应力有重大影响的断层破碎带，则另当别论，需进行专门研究。

关键词： 水工建筑物  混凝土塞 最大主拉应力  整体稳定  变形模量  断层破碎带  应力计算  岩石地基  局部影响基岩

摘要：岩石地基上的水工建筑物，常遇到基岩中分布的断层，需做混凝土塞处理。整梁顶承托的坝基荷载，计算十分繁琐。而且由于混凝土塞系与坝基联成一体，分开计算误差很大。因此本文系将坝体与混凝土塞视为一体，并与基岩及断层一起按整体计算。计算简图见附图1。