紫坪铺水库工程面板坝筑坝料研究

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1、第22卷第2期四　川　水　力　发　电Vol.22,No.22003年6月SichuanWaterPowerJun.,2003紫坪铺水库工程面板坝筑坝料研究刘　勇(四川省水利水电勘测设计研究院水电科研所,四川成都　610072)摘　要:在紫坪铺水库尖尖山灰岩筑坝料的试验研究中,就岩石的化学成分到岩石的矿物组成及其岩石本身的力学性进行了充分的论证,认为筑坝料从岩石的力学性到填筑料的力学性均能满足紫坪铺工程大坝筑坝料的技术要求。严格控制上坝料设计填筑参数,才能保证大坝具有足够的刚度,从而能有效地减小大坝沉降量,使各分区之间的受力状态能平稳的过渡。关键词:紫坪铺;尖尖山灰岩;筑坝材料;

2、研究中图分类号:TV41文献标识码:B文章编号:100122184(2003)02200632031　概　述部分因构造作用裂隙切割呈角砾状。岩石中主要矿紫坪铺水利工程位于都江堰市的岷江干流上。物方解石占98%左右;次为自形菱面晶重结晶白云水库大坝为混凝土面板堆石坝,坝高156m,主要分石;有机质、铁质含量轻微。岩石由碎屑及胶结物组为垫层区、过渡区、主堆石区和次堆石区。筑坝材料成,碎屑以团粒为主,胶结物主要为微晶方解石;部主要为尖尖山灰岩料,经爆破后运料上坝填筑。分岩石具变形微层状构造。岩石裂隙发育,且多充填尖尖山位于岷江干流左岸,距坝址上游约5km白云石。部分灰黑色层中泥质物较

3、为集中,有机质及处。坝料产地高程约907～1340m。坝料主要为新铁质浸染为黑色。在灰岩类中还有白云石含量约为鲜灰岩料,拟用于垫层区、过渡区、堆石区填筑用料。8%的弱白云石化粒屑灰岩,岩石中后期白云石多交取样位于不同的勘探平硐内,距硐口30～100m范代粒屑,部分交代胶结物;次生变化中白云石交代方围分别进行取样。试样主要为灰色的新鲜灰岩和部解石。除此之外,还有一种泥质物含量在8%左右的分弱风化灰岩。含粉砂粒屑隐晶灰岩,有机质含量略有增加,达2%2　尖尖山灰岩的组成及物理力学特性左右,泥质物为隐晶尘状,铁质及有机质浸染成褐色2.1　岩石的化学分析及黑色。而胶结物中以微晶方解石为主

4、,次为白云石岩石化学分析试验成果列于表1中。从中可以及泥质物。在这类褐黑色的灰岩岩石中,一般泥质物看出尖尖山的灰岩不论是新鲜或弱风化,其岩石的较为集中,形成含粉砂粒屑隐晶灰岩。化学成分基本一致。在相同的地质环境条件下,不因2.3　岩石物理力学特性埋藏的差异而发生本质上的变化。根据室内岩石试验成果统计,比重值在2.72～表1　岩石化学分析试验成果表2.76之间变化,以方解石矿物为主时其比重约在分析结果　ö%试样说明2.75左右,岩石的干密度变化不大,孔隙率最小为SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO灼减新鲜灰岩石渣1.590.290.3053.650.9542.400.37%;

5、岩石饱和抗压强度小值为48.75MPa,大值弱风化灰岩石渣0.50.180.4454.060.2242.91为126.8MPa,主要是由于岩石本身的裂隙发育情2.2　岩石矿物分析况及裂隙中的充填物的差异造成的。在尖尖山料场区域内的灰岩岩矿分析试验中,位于断层破碎带上及附近的岩石,它们的饱和试样均取自强风化、弱风化、新鲜岩三类岩块,以下抗压强度为53～54MPa,软化系数为0.83。由于受分别对上述岩块进行岩矿分析。断层破碎带的影响,所以岩石的饱和抗压强度较低。强风化岩块主要取自尖尖山爆破平台及采石场由岩矿鉴定成果可以看到“岩石因受应力作用,裂隙中。成果分析认为矿物以隐晶方解石为

6、主,胶结物以切穿纺缍虫有错位,错距为0.1～0.4mm,局部切重结晶为主,粒屑含量约70%,裂隙较发育,充填方割岩石呈棱角状碎屑,更有甚者可见裂隙中碎屑物解石,室内定名为粒屑隐晶灰岩和粒屑灰岩。呈次圆状,角砾略具定向。”由此说明岩石受到了较弱风化及新鲜灰岩岩矿分析成果。所取岩块试强的构造应力的长期作用,造成局部岩石饱和抗压样包容范围较大:有岩体完整灰岩,也有断层破碎带强度较一般要小的多。内的灰岩。岩石除灰色外还有浅褐灰色,岩块致密,轴向应力为50%时其岩块的弹性模量小值统4收稿日期:2003203211计为5.09×10MPa。从岩块的物理力学性试验可633知尖尖山灰岩致密、坚

7、硬,不论是新鲜灰岩还是强风高稳定值2.28～2.29göcm。当<5mm粒径含量化带内的灰岩同属于坚硬岩石。但当它们处于构造大于15%时,最大干密度增加缓慢。由于垫层料中作用相对较强位置(如断层带等)时,其岩石的饱和<5mm粒径含量较多,石渣料本身颗粒间具有较抗压强度有可能相对较低。再者,新鲜灰岩与强风化好的充填关系,所以,在振动压实中,<5mm粒径带内的灰岩的主要差别在于强风化带卸荷裂隙较发含量一般只增加2.5%～5.7%,同时又具有较高的3育,其间充填有泥膜及溶浊性稍强等特点,对岩石力压