張 磊

（河北省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，天津300250）

1 概況

彌勒壩在建水庫位于云南省滇西北高原的怒江州蘭坪縣境內(nèi)，地處瀾滄江水系的支流清河上，西距瀾滄江11km。 水庫總庫容為497.5萬m3，屬?。?）型水庫，正常蓄水位2978.7m，壩頂高程2982.7m，上游設(shè)1.0m防浪墻， 壩頂寬6.0m、 長219.0m， 最大壩高54.7m，大壩為瀝青混凝土心墻土石分區(qū)壩型。

水庫所在滇西北高原的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景：由于印度板塊與歐亞大陸的強(qiáng)烈碰撞作用， 對(duì)云南也產(chǎn)生了強(qiáng)烈影響， 以致造成云南地殼在喜馬拉雅期受到了強(qiáng)烈的改造，在滇西北地區(qū)產(chǎn)生了規(guī)模宏大、范圍廣泛的逆沖-推覆和走滑運(yùn)動(dòng)，造成了地塊之間的相互疊覆和水平位移， 使原有構(gòu)造格局受到了強(qiáng)烈的變形，地殼大規(guī)模壓縮，這是云南地質(zhì)構(gòu)造中的一個(gè)顯著特點(diǎn)。也正由于這一過程一直延續(xù)至今，以致造成了云南地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜。

壩址區(qū)附近發(fā)育的斷層主要有兩條， 一條是蘭坪—云龍斷裂帶（F13），另一條順清河發(fā)育斷層（f1）。其中，蘭坪—云龍斷裂帶（F13）：夾持于瀾滄江斷裂帶和維西—喬后斷裂帶之間，長約135km，走向近南北，傾向東，北端在維西河西至通甸被德欽—雪龍山斷裂帶斷裂所切，南端在云龍一帶與北西向斷裂交匯。 斷裂具擠壓性質(zhì)，產(chǎn)狀為NE0°～20°，SE∠50°～70°，張性，有多條次級(jí)斷裂平行排列，距壩址最近距離1.8km。該斷裂帶（F13）遠(yuǎn)離壩址，且位于庫區(qū)之外，對(duì)水庫無影響。故本文僅針對(duì)大壩有影響的順清河發(fā)育斷層（f1）展開。

2 f1斷層情況介紹

可行性研究勘察階段， 查閱區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告（蘭坪幅）得知壩址區(qū)發(fā)育了一條順清河斷層（f1），調(diào)查報(bào)告描述該斷層?xùn)|端與蘭坪—云龍斷裂帶（F13）相交于三家村河匯入口附近，西端延伸至壩址區(qū)下游，延伸長度約6km，斷層性質(zhì)為扭性平移斷層。

初步設(shè)計(jì)勘察階段， 依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況， 在壩址區(qū)針對(duì)f1斷層做了大量勘察工作， 包括沿區(qū)域調(diào)查報(bào)告標(biāo)注的斷層走向位置針對(duì)性的開展地質(zhì)測繪及坑探工作。 通過地質(zhì)測繪及坑探工作， 在壩線上游約1.5km左岸溝內(nèi)發(fā)現(xiàn)疑似f1斷層，斷層走向NW280°，傾向SW，傾角60～70°，斷層影響帶寬度3～5m，多為泥夾巖屑，沿著該走向追蹤至壩址區(qū)， 但限于壩址區(qū)左岸覆蓋層較厚 （10.2～12.4m）、巖石露頭極少，且礙于庫區(qū)交通條件限制，挖掘機(jī)無法抵達(dá)壩址區(qū)（人工開挖探坑深度有限），故僅通過地質(zhì)測繪及人工探坑開挖難以在壩址區(qū)確定f1斷層確切位置。區(qū)域地質(zhì)顯示壩址區(qū)右岸為白堊系下統(tǒng)景星組下段（K1j1）砂巖地層，左岸為白堊系上統(tǒng)南新組（K2n）泥、砂巖互層地層，從壩址區(qū)左、右岸基巖出露的不同時(shí)代、巖性，上游左岸溝內(nèi)發(fā)現(xiàn)的疑似f1斷層走向，壩軸線鉆孔揭露地層情況，基于以上3點(diǎn)綜合分析，判斷斷層位于左岸靠近河床部位。

初步設(shè)計(jì)階段針對(duì)f1斷層的結(jié)論為： 斷層性質(zhì)為扭性平移斷層，且斷層兩盤巖層（泥、砂巖）主要為相對(duì)隔水巖層， 故沿該斷層及破碎帶的滲漏量總體不大，亦不會(huì)產(chǎn)生滲透破壞。

3 施工揭露斷層情況

2020年3月， 施工心墻壩基開挖過程中發(fā)現(xiàn)，攔河壩樁號(hào)0+080.9～0+111.0m范圍基礎(chǔ)開挖揭露的巖體相對(duì)破碎，呈碎塊狀，完整性差，該段心墻基面已開挖至設(shè)計(jì)高程， 設(shè)計(jì)坡比1∶3.5。 樁號(hào)0+080.9～0+096.0m段為泥巖地基， 基面平整、 密實(shí)； 樁號(hào)0+096.0～0+111.0m段主要為砂巖地基， 表層破碎、松散、夾泥，不宜直接作為壩基。

為進(jìn)一步查明松散巖體分布深度及范圍，首先從0+096.0m向河床方向進(jìn)行試探后發(fā)現(xiàn)下部巖體破碎，黃綠色，呈粗砂狀巖屑，較純凈，分布寬度約1m。 松散巖屑揭露位置起始于0+098.0m，先沿上游側(cè)壁向下游水平段延伸，再呈不對(duì)稱U字型斜向穿越心墻基礎(chǔ)后，終止于0+110.0m下游側(cè)壁，消失高程約2924m。

4 斷層性狀分析

根據(jù)初步設(shè)計(jì)勘察成果和施工階段坑探、 觀察分析，判定該段破碎巖質(zhì)地基是受f1斷層影響所致。

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，f1斷層為扭性平移斷層，斷層走向NW280°，傾向SW，傾角60°～70°，斷層影響帶寬度3～5m，多為泥夾巖屑。 以f1斷層為界，左岸為白堊系上統(tǒng)南新組（K2n） 泥巖、泥質(zhì)砂巖地層，右岸為白堊系下統(tǒng)景星組下段（K1j1）砂巖地層為主。

從施工開挖心墻基槽上游側(cè)斷面可見， 樁號(hào)0+098m附近有一條斜豎向擠壓變形帶，與f1斷層特征極為相似：寬度1～3m，泥巖質(zhì)，夾巖屑，致密（相對(duì)隔水），斷層左右側(cè)巖體、巖性、產(chǎn)狀迥異（左岸泥巖，右岸砂巖），傾向SW。據(jù)此判斷，此異常變形帶正是f1斷層。 其實(shí)際影響范圍主要位于砂巖一側(cè)（0+098.0m～0+111.0m），影響寬度6.9～9.6m，影響區(qū)巖體破碎，巖體完整性差，透水性強(qiáng)。

5 施工處理措施建議

為徹底清除受f1斷層影響松散巖屑地基，選擇相對(duì)堅(jiān)實(shí)、平整的壩基，建議如下：

（1）水平段基礎(chǔ)高程保持不變，向左岸延長至樁號(hào)0+101m，再向上順坡至樁號(hào)0+080.9m，最終坡比約1∶2.3。 處理后樁號(hào)0+080.9～0+101m段壩基主要為白堊系下統(tǒng)泥巖，完整，致密，可以作為天然地基。其中樁號(hào)0+095.5～0+100m （下游側(cè)樁號(hào)0+098.6～0+101m）為f1斷層帶，泥巖質(zhì)，夾砂巖碎石，因擠壓和剪扭作用性質(zhì)堅(jiān)實(shí)， 性質(zhì)同相臨泥巖， 無需處理。 0+101～0+111m段為斷層影響帶，清除上部松散巖屑和砂巖孤石后，基礎(chǔ)為砂泥巖互層巖基，砂巖為主，基面巖體相對(duì)完整、堅(jiān)實(shí)，可作為壩基基礎(chǔ)。

圖1 壩基f1斷層展示圖

圖2 壩基f1斷層處理示意圖

（2）考慮到斷層影響區(qū)巖體較破碎，透水性較強(qiáng)，對(duì)壩基抗?jié)B不利， 因此建議對(duì)該段壩基采取帷幕灌漿、 固結(jié)灌漿等防滲、 補(bǔ)強(qiáng)措施。 同時(shí)，0+111～0+134.1m段壩基同為脆性砂巖為主的互層巖基， 完整性較差，透水較強(qiáng)，因此建議一并加強(qiáng)灌漿處理。

6 結(jié)語

斷層是常見的構(gòu)造現(xiàn)象之一， 常對(duì)工程巖體的穩(wěn)定性和滲漏造成很大的危害。 本文從前期查閱區(qū)域地質(zhì)資料發(fā)現(xiàn)f1斷層，到初設(shè)階段針對(duì)性的開展勘察工作進(jìn)而推測其位置及性質(zhì)， 再到施工開挖揭露并確定f1斷層的具體位置、規(guī)模、性質(zhì)及其對(duì)壩基巖體的不利影響，最終針對(duì)該斷層提出科學(xué)、合理的工程處理措施建議。 對(duì)類似工程斷層開展前期勘察及后期施工復(fù)核、處理具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。