断层破碎带及软弱夹层一般都充填有一定厚度的各种各样的构造破碎产物，也称为软弱带。软弱带通常强度低、易变形、透水性大而抗水性差，与两侧岩体的物理力学特性有显著的差异，必须进行专门处理。例如，龙羊峡水电站拱坝左右坝肩共发育8条较大规模的断裂构造（图12-4），断裂带宽度较大（一般3～8m），且很集中，有较厚的泥质充填物，岩体强度较低。为确保大坝的安全，对各条断层都进行了专门的处理。

图12-4　拱坝坝肩断裂分布位置示意图

由于地质构造的原因，不论工程规模的大小，几乎没有一个工程不遇到软弱带处理的课题。国内外大量的水电工程建设既积累了丰富的经验，也吸取了深刻的教训。

软弱带的处理主要是补强与防渗。具体包括以下几项基本要求：

（1）使软弱带具有与两侧坚硬岩石相近似的弹模和足够的强度，在坝体承受最大荷载时不致产生过大的应力集中，并使软弱带的绝对沉陷量和相对沉陷量都限制在允许范围内，防止大坝因不均匀沉陷而造成破坏。

（2）增大软弱带的抗剪强度，防止坝基岩体沿软弱带发生剪切破坏。

（3）减弱软弱带的透水性和增强其抗水性能，防止在蓄水后沿软弱带渗透产生过大扬压力，防止渗流使软弱带组成物质软化而引起强度进一步降低，防止发生管涌。

处理软弱带的主要方法有开挖回填、混凝土塞（拱）、钢筋混凝土垫层（梁）、防沉井与防渗井、锚固及封闭等（图12-5）。

12.1.4.1　混凝土塞（拱）

采用混凝土塞加固的基本设想是通过塞的作用，将坝体应力传至破碎带两侧的坚硬岩石上（图12-6）。设计时，假定塞子是两端固定的梁，将坝体的铅直应力作为荷载，不考虑坝体刚度的影响。显然，当梁的荷载一定时，梁越深，梁底的沉陷或拉应力愈小。

12.1.4.2　锚固

利用穿过软弱结构面深入至完整岩体内一定深度的钻孔，插入钢棒、钢索、预应力钢筋及回填混凝土，借以提高岩体的摩阻力、整体性与抗剪强度。如法国卡斯特朗拱坝，坝高100m，坝基为裂隙发育的灰岩，右岸有大量软弱带，处理时用20多根钢索将岩石锚固。我国双牌水电站坝基经多年运行后，发现第6墩与第7墩间夹层有局部淘空现象，渗漏量增多，夹层泥化，采用了预应力锚固方案。预应力钢索锚固孔200个，孔距3m，孔径110～230mm，钻孔深入第5层夹层以下8～10m，深达25～30m，每孔预加力200t，取得良好效果。

图12-5　坝基防渗及加固处理示意图

1.陡倾软弱带；2.缓倾软弱带；3.混凝土塞；4.混凝土拱；5.回填混凝土；6.混凝土键；7.防渗帷幕；8.坝体

图12-6　混凝土塞

12.1.4.3　防沉井与防渗井

当软弱带的倾角较缓时，沿软弱带倾斜方向，每隔一定距离打斜井回填混凝土用以支托上盘岩石。这时上盘岩层好似一个大跨度的梁，每个井都是一个支承点，跨度减小，防止沉陷。同时，防止沿软弱面剪切而错动。

由于软弱带中的泥质充填物难以冲洗，灌浆效果不好，因此在软弱带所通过的帷幕部位上，循帷幕线在断层倾斜方向的铅直投影上开挖防渗井，其深度满足渗透压力要求，与帷幕组成一个整体，将防渗井与防沉井结合起来使用，可以取得较好的效果（图12-7）。(www.daowen.com)

图12-7　混凝土防渗井

新安江工程坝基内有F1和F3两条断层，破碎带最宽1.5～2.0m，但倾角较缓。右坝头还有两层1～2m厚的页岩，风化剧烈，质地松软，力学强度低。采用了防沉井、防渗井的处理措施，在第三坝段厚层页岩内设置3个防沉井，F1断层设置3个防沉井，F3断层设置4个防沉井。另外，在断层F1和F3处共设4个防渗井，处理效果良好。

12.1.4.4　开挖回填

对于倾角较陡的断层破碎带，或埋藏较浅的软弱夹层和倾角较平缓的断层破碎带，或规模不大的断层破碎带，都应当在适当的深度内将软弱带及其两侧风化岩石挖除，或挖至较完整岩体，回填混凝土等材料。

12.1.4.5　钢筋混凝土垫层

钢筋混凝土垫层适用于范围不明确且宽度较大的断层带，可以解决不致因拉应力而严重开裂问题，但对防止不均匀沉陷作用较小，且计算困难，使用钢筋较多，一般只作为用来改善坝基应力条件的辅助措施。

12.1.4.6　封闭

当软弱夹层埋藏较深，难以挖除，且该处地基应力不大，不致因有软弱夹层存在而滑动时，可以采用封闭的方法。如法国日埃尼西河坝和印度巴克拉坝即采用了此方法。

根据新中国成立以来的大量实践，最广泛应用的方法是用混凝土塞加固，辅以相应的防渗措施，其次是采用防沉井与防渗井、锚固等方法，而大多数情况下都是几种方法综合应用。凤滩空腹重力拱坝坝肩断层的处理便是如此。

凤滩空腹重力拱坝坝高112.5m，左坝肩有较单薄的三角面山体，坝肩为长石石英砂岩及砂岩。坚硬岩层中有多层泥化夹层，并以33°～39°的倾角倾向河床偏下游，发育有北西向断层F22、F1、F23、F25、F100、F14等。

断层处理采取了深挖清除、混凝土塞、固结灌浆、防渗帷幕和排水等综合措施（图12-8）。深挖清除的目的是挖除影响深层稳定的软弱夹层和F23、F25组合的上部岩体，最大垂直挖深为38m，水平挖深为45m。采用混凝土塞，对F22、F1、F23、F25、10#夹层沿走向刻槽回填混凝土塞，F1、F100采用混凝土井塞。灌浆帷幕采用帷幕孔两排，排距1m，孔距3m，孔深一般为40m，最大深度为96.5m，在泥化夹层处的两排水泥灌浆帷幕中间加一排化学灌浆孔。排水孔设置一排，斜孔孔距6m，孔深为帷幕深的2/3，排水孔在夹层处设置反滤花管。坝基和坝肩岩体中设排水洞3条，洞内钻设放射状排水孔。

图12-8　凤滩拱坝沿帷幕基础处理剖面