金沙江白鹤滩水电站坝区岩体深部差异风化机理分析

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得成都理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解成都理工大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权成都理工大

2、学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：学位论文作者导师签名：年月日第1章引言第1章引言1.1选题依据与研究意义金沙江白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界的金沙江下游攀枝花至宜宾河段（见图1-1），距巧家县城45km，距上游乌东德水电站坝址182km，距离下游溪洛渡水电站坝址195km，是我国继三峡、溪洛渡之后开展勘察设计工作的又一座千万千瓦级水电站。拟建的白鹤滩水电站为混凝土双曲拱坝，

3、坝高289m，设计正常蓄水位825m，333水库总库容206.02亿m，调节库容104.36亿m，防洪库容58.38亿m。初拟电站装机容量14000MW，多年平均发电量602.41亿kW·h，保证出力5100MW，是以发电为主，兼顾防洪、拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等综合利用效益的巨型水力发电枢纽工程。四川湖北重成都江长三峡工程庆向家坝溪洛渡图例金沙江省界线白鹤滩直辖市与各省界线江河乌东德省会图1-1白鹤滩水电站地理位置示意图坝区主要出露二叠系上统峨眉山组玄武岩（P2β），主要包括角砾熔岩、隐晶质玄武岩、微晶玄武

4、岩、柱状节理玄武岩、杏仁玄武岩和斜斑玄武岩。总体而言，峨眉山玄武岩的强度较高，抗风化能力较强，但不同类型玄武岩成分及原生裂隙发育程度存在差异，抗风化能力并不相同。岩石成分的差异为深部差异风化发育提供了基础。坝区岩层产状：N30-50°E，SE∠15-25°，呈平缓的单斜构造。坝区发育着不同规模、不同性状的层间错动带、层内错动带、断层和构造裂隙，这些结构面在后期浅生改造过程中，经历的浅生作用较为剧烈，从而成为深部差异风1成都理工大学硕士学位论文化的重要赋存空间。现场勘查揭露，微风化和新鲜岩体中可见深部差异风化现象。其表现为

5、：岩性上，主要发育在柱状节理玄武岩与隐晶质玄武岩内部，且主要受缓倾角错动带、断层、陡-缓倾角裂隙等影响，集中分布于断裂带及岩性接触带附近5-30cm范围内；岩石表面和结构面大部分变色，中度-严重锈染，且可见岩屑、方解石脉及少量泥；镶嵌-次块状结构；渗水-滴水状态；周围岩体呈微风化~新鲜状态，完整性较好，与差异风化岩体形成鲜明对比。与岩性有关的深部差异风化，对岩体质量和稳定性影响较小，但与断裂有关的深部差异风化，由于其与构造演化、河谷演化、风化卸荷、水文地质条件等紧密相关，且在后期浅生改造过程中，遭受浅生作用较强，从而导致

6、此类差异风化对岩体质量与稳定性影响较大，主要表现在：破坏岩体完整性，并降低岩体力学性质。如何正确认识深部差异风化现象并研究其成因机理，并进一步评价岩体质量与可利用性，这是大型水利工程建设过程中必须考虑的工程地质问题。因此，针对深部差异风化这一特殊的工程地质现象开展成因机理研究具有重大的工程意义。因此，作者在导师的指导下，结合课题“金沙江白鹤滩水电站坝区高边坡稳定性研究”，以坝区深部差异风化为例，选取“金沙江白鹤滩水电站坝区岩体深部差异风化机理研究”作为题目进行硕士论文的撰写。本文重点是研究深部差异风化机理，包括：描述各种

7、深部差异风化现象，总结归纳其工程地质特征，并进一步对其分类；对比深部差异风化和正常风化的差异性，指出深部差异风化作为坝区重要的风化现象，需要进一步研究，主要集中在：总结深部差异风化发育分布特征，并分析影响因素；研究深部差异风化形成机理及形成演化过程；探讨差异风化岩体的岩体质量和岩体的可利用性。1.2国内外研究现状1.2.1峨眉山玄武岩国内外研究现状峨眉山玄武岩系1929年由赵亚曾命名，原义是指四川西南部峨眉山区覆盖[20]于含Neoschwagerina的茅口组灰岩之上的玄武岩。此后，对峨眉山玄武岩的[35]分布、地层层

8、位及喷出相等问题进行了分析和探讨，将其称为峨眉山玄武岩系，时代归为晚二叠纪早期（P2）。李兆鼎等（1997）编制出版的1:500万中国火成岩地质图指出，二叠纪玄武岩露头主要分布在汉源-宁南-昆明一线以东的三角形区域和西昌-攀枝花-元谋一线以西。前者的露头分布比较密集，在一定程度上表明该区域曾经存在一个统一的连续熔岩被