解析布桑加水电站坝址区工程地质

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1、2012年第31卷第2期·DWRHE水利水电工程设计布桑加水电站坝址区工程地质陈书文滕杰杜长青胡宁摘要布桑加水电站工程是刚果河支流Lualaba河上的一座大型水利水电工程，坝址区河谷狭窄，岸坡陡立，工程地质条件较复杂。主要阐述了坝址区的工程地质特性，并从工程地质角度介绍了坝型选择的适宜性。关键词布桑加前寒武系变质岩破碎带稳定性风化槽坝型中图分类号TV47文献标识码B文章编号1007—6980(2012)02—0017—03布桑加水电站工程位于刚果民主共和国东南960m，右岸约1005In，与河谷高差180～260i

2、n，部加丹加省的Lualaba河，是一个以发电为主的水左岸平均坡度5O。～60。，右岸43。～50。。两岸植被电工程，电站总装机容量240MW，水库总库容约茂盛，下部陡壁、陡坡可见有基岩出露。13亿m，正常蓄水位882．0nl，最大坝高140In。2．2地层岩性坝址区主要由前寒武系变质岩系(Ar)互层状的1区域概况石英片岩与绢云片岩组成，岸坡顶部局部分布有工程区位于加丹加高原西部边缘，呈丘陵地第三系(N：)的红色泥岩。第四系(Q)松散堆积层主貌，地势东南高，西北低。基岩出露少，地表植要分布在岸坡、山顶和河床部位。被

3、茂密。Lualaba河为工程区最低侵蚀基准面，其2．3地质构造中上游坡降大，跌水多，水流湍急，河谷深切，坝址区地层为单斜构造，片理产状NE15。一40。与岸坡最大高差约300in。NW40。～6O。。构造形迹以小断层、挤压破碎带及区内属热带草原型气候，年平均气温24～27裂隙为主。℃．年降水量1500mm左右．干湿季节变化明断层、挤压破碎带以顺层发育为主．带内多显，1年可分3个季节．11月～翌年4月为暖湿充填有泥质物。坝址区主要发育有6组裂隙，其季，4～8月为凉干季。8～11月为热干季。有如下特征：(1)随着深度(

4、水平和垂直)的增加，裂工程区分布有沉积岩、变质岩及岩浆岩。其隙宽度有变窄的趋势．微风化—新鲜岩体中的裂中沉积岩主要为前寒武系、新生界第三系(N)和第隙多呈微张一闭合状。(2)强风化、弱风化岩体中四系(Q)地层；变质岩为前寒武系地层；岩浆岩为的裂隙多充填有泥质物及岩屑，裂面附有黄色泥前寒武时期侵入的花岗岩。膜：而微风化一新鲜岩体中，裂隙充填物较少或工程区位于非洲大陆核心扎伊尔克拉通的东无充填，裂面附有锈色膜。(3)随深度增加，裂隙北部，区域构造经历了长期的演化过程。构造单延伸长度有变短的趋势．裂隙之间的连通率也有元处

5、于外部褶皱推覆带，小型褶皱较发育，构造变小的趋势。形迹以NE向为主。而缓倾角裂隙除具有以上特点外，还具有如工程区广泛分布的太古代地层在区域变质与下特征：(1)短小、密集，延展性差，发育部位相动力变质作用下发生了较大的变形．包括多期褶对较集中。(2)不同风化岩体中发育程度变化不大。皱和断层作用，岩层揉皱现象普遍，断层与节理(3)随着高程的降低，其延伸长度有变长的趋势。比较发育。古生代以来，区域构造运动逐渐减弱。(4)缓倾角裂隙多倾向河床，倾角以o18。为主。2．4物理地质现象2坝址区工程地质工程区雨量充沛，岩体以化学

6、风化为主．风2-1地形地貌化特征主要受岩性、矿物成分、构造和地形、地坝址区河谷狭窄，大致呈对称V形，河床走貌等条件的控制。如绢云片岩由于云母和绿泥石向为NW330。。主河床地面高程为750—760in．宽含量较高，抗风化能力相对较差。岩体风化受构6～30m，水流湍急。岸坡陡峻，左岸顶部高程约造的制约亦很明显，在断层带和节理密集带中风水利水电lT程设计DWRHE·2012年第31卷第2期化作用加剧，如存在隔层风化和囊状风化等不均且多集中在3000～4000m／s．其中左岸为78％～一风化现象，局部存在风化凹槽，特别是

7、岩体中96％．右岸为63％～76％，左岸岩体质量稍优于右绢云母、绿泥石含量较集中的部位更易于风化，岸。在地形上常形成冲沟、凹槽和冲刷塌落洞等。(4)微风化一新鲜岩体中有波速分区现象，受地形影响，两岸岸坡岩体风化程度强于主岩体的均一性存在差异。河床岩体，而且随地势增高，岸坡岩体风化厚度(5)局部存在低波速集中区，推测可能与前有加大的趋势．右岸风化程度强于左岸。文所述坝址区存在风化凹槽或囊状风化相符合。2．5水文地质(6)未发现延伸长、连续低波速区，推测两坝址区地下水主要为基岩裂隙潜水，局部存岸坝肩较大的构造破碎带不发

8、育。在基岩裂隙承压水。3．3岩体力学特性裂隙潜水主要蕴含于基岩表层风化卸荷带内，受结构面发育程度以及风化卸荷等因素影响，补给源主要是大气降水，富水性季节变动明显，岩体力学强度具有明显的不均一l生和各向异性。顺地势向Lualaba河排泄。两岸同期地下水位高于针对不同的加荷载方向，弱风化与微风化一河水位，两岸地下水补给河水。新鲜岩体，变形模量和弹性模量变化区间分