吉布洛上游调蓄水库坝基F1断层处理措施

吉布洛上游调蓄水库坝基F1断层处理措施

郭静杨林

中国水利水电第六工程局有限公司辽宁沈阳110179

摘要：赤道几内亚吉布洛上游调蓄水库工程大坝坝基地层主要为前寒武系（∈1）岩浆岩和第四系（Q4）松散层。前寒武系（∈1）岩浆岩：浅灰、深灰色花岗岩，新鲜岩体呈整体块状结构，强～弱风化岩体较破碎；地表出露较少。第四系（Q4）松散层：主要为壤土和坡残积土夹石，壤土呈浅黄色，可塑，厚度一般2.0m左右，主要分布于河流两岸山梁和山坡上；土夹石呈肉红色、灰白色，稍密～中密状，厚0.5～17m左右，其次在河床及其岸边分布有少量冲洪积物，主要为孤石和松散中细砂层，厚度一般小于10m。其中，F1断层为混凝土坝段坝基通过的规模最大的断层，由于地质情况复杂，对坝基的基础稳定存在较大安全隐患。结合实际情况，采用固结灌浆、开挖齿槽、加强观测相结合，确保工程的永久稳定为原则，保证了大坝的安全评估及蓄水。

关键词：F1断层处理措施

1前言

在水利工程建设中，经常会遇到发育于混凝土坝基下的断层破碎带，由于断层破碎带特殊的工程特性，针对不同的工程均需采取不同的工程处理措施，以保证大坝安全。吉布洛上游调蓄水库位于赤道几内亚共和国境内的维勒河上，是一座大（Ⅰ）水利工程；大坝由混凝土重力坝、粘土心墙坝组成，其中混凝土坝段位于大坝中间河床部位，最大坝高58.5m，心墙堆石坝段布置在重力坝两侧。吉布洛上游调蓄水库工程建设过程中发现，大坝位置原地质勘察过程中发现的F1断层有了较大的变化，F1断层宽度达到了30m，规模巨大，而选定的坝址上下游方向再无合适建坝位置。所以，如何对超大规模的F1断层进行有效、合理的处理，以满足工程的需要，是工程建设成败的关键。

2F1断层的工程地质性质

2.1断层带发育特征

F1断层为一隐伏断层，发育于花岗岩体内。地质勘探期间据物探资料及ZK32、ZK41、ZK42号钻孔揭露资料分析，该断层走向N26°~36°E，倾向NW，倾角60°~65°，断层及其影响带宽40m左右，断层带内物质主要为断层角砾夹断层泥，为压性断层，据区域资料分析，其延伸长度大于2000m。

坝基开挖显示，该断层及其影响带宽40m（相应桩号为0+297~0+337），期中在桩号0+305~0+329段岩体很破碎，为糜棱岩，大多碎渣状，局部沿断层走向薄层岩脉呈碎块状；在桩号0+301~0+305、0+329~0+334段岩体大多沿走向呈层状碎块和片状，块体大小3~10cm；在桩号0+297~0+301、0+334~0+337段岩体较完整，节理较发育。

5结论

吉布洛上游调蓄水库坝基下发育的F1断层带，规模较大，在国内类似工程中很难遇到。对发育在混凝土坝基的大断层带的处理，要考虑多种方案，通过置换、灌浆、锚索、管柱桩等多种方案的比较，并采用ANSYS有限元程序和CATIA三维设计程序进行数值模拟和分析计算，最终确定了采用扩大上倾基础与齿槽整体联合底板方法对F1超大规模断层进行处理。这是国内外同类工程中首次对大坝所遇到的超大规模断层进行的有效、安全、合理处理，保证了工程的进度与安全；成功创造了扩大上倾基础与齿槽整体联合底板方法，在大坝超大规模断层基础上得到应用，有效解决了坝体变形、稳定问题。该断层的处理方案的成功实施对岩土工程特别是大坝坝基的稳定有了更进一步的了解和认识，为大断面复杂地质条件的坝基施工的技术发展提供了工程实物论证，有重要的工程意义。