大藤峡水电站软弱夹层分析.pdf

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1、工程施工东北水利水电2011年第2期【文章编号]1oo2—0624(2011)o2—0018—02大藤峡水电站软弱夹层分析高成玉，梁大明2(1．中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁丹东118000；2．中水东北勘测设计研究有限责任公司地质处，吉林长春130021)[摘要]文章针对大藤峡水电枢纽坝基区钻探出的软弱夹层，对其性状和特征进行了分析。其抗剪强度值经过试验，建议取O．25—0．28为宜，凝聚力取0．1。[关键词】软弱夹层；特征；成因；力学性质；大藤峡水电枢纽[中图分类号]TV221．2[文献标识码]B大藤峡水电

2、站位于珠江流域西江干流黔江河SW，倾角81~，为平推正断层(反扭)。断层破碎带宽段的大藤峡出口弩滩附近，是红水河梯级规划中1．50～5．O0m，破碎带由断层角砾岩和碎块岩组成，最末一个梯级。大藤峡水电站的地质勘测工作目断层泥厚约30cm。水平方向最大断距150m。前处于可行性研究阶段。岩体裂隙发育，规律较强。缓倾角层面裂隙最发育，密度为每米数条至十余条。地表测绘和统计1地质概况资料表明，陡倾角裂隙主要有三组：枢纽区出露的地层为泥盆系下统，按其岩相和1)走向N65~～75ow，倾角80~以上，间距0．5～古生物特征分为

3、莲花山组和那高岭组，两者为整合1．0m，局部密集，横向延伸一般为数米至十余米，接触。按岩性自下而上分为13大层，总厚度约539纵向一般不切层，面平直光滑，张开2～3rnlTl。是坝m，其中第1~7层属莲花山组，厚度约295m，第8～基最发育的一组节理。13层属那高岭组，厚度约244m。与水工建筑物有2)走向N50~～70~E，倾角70~～80~，性质同上。关的岩层为第5～13层，共9层，厚度约369m。岩3)走向N15~～30~E，倾角60~～80~，表面粗糙性包括细砂岩、含泥细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、不平，延伸数

4、米至十余米，张开3～5rm。泥岩五种。颜色为紫红色、灰绿色和灰黑色3种。2软弱夹层的工程性质岩石的颜色与胶结物中的矿物成分有关。紫红色岩石中含有1％～3％的褐铁矿；胶结物以绿泥石为经过地质勘探发现，软弱夹层是泥质粉砂岩、主时，岩石呈灰绿色；含炭质时则呈灰黑色。泥岩在层间剪切作用下形成的构造岩带，通常由泥盆系中统为郁江阶下段的灰黑色泥质灰岩泥化带、片状岩和碎裂岩等组成。软弱夹层产状与和灰岩，在下坝址附近分为3层，分布于下坝址左岩层产状一致。岸闸室、下闸首和下游引航道。2．1软弱夹层的成因枢纽区坝基断层发育，主要为F52

5、断层，是下按成因可分六类：一是构造型，由构造作用形坝址最大的1条断层，走向N60~～80~W，倾向成的软弱夹层，其空间分布规律完全受构造运动·18·2011年第2期东北水利水电工程施工的控制；二是沉积型，与沉积过程有密切关系，常2．4软弱夹层的矿物成分及颗粒组成常具有岩相变化显著，呈尖灭或互层，对水的作用泥化夹层多呈黄褐色，水面以上呈可塑一软敏感：三是喷溢型，由火山喷发沉积的软弱层；四塑状，水面以下呈软塑状。泥化程度较高，泥质含是变质型，由深、浅变质作用形成的软弱层；五是量一般在90％以上，但不均一．局部含有较多岩屑

6、。风化型，由风化作用形成的软弱层；六是充填型，黏粒含量约11％～27％，大于2mrrl颗粒和岩屑含由水的作用沿裂隙充填的软弱带。而枢纽区软弱量5％～41％。前期ft睬用x射线衍射、电镜、差热及夹层及其泥化带的形成则主要是在区域构造应力红外吸收光谱等分析方法，对泥化带的矿物成分作用下，岩层发生褶皱，产生层间剪切错动，使其进行鉴定。其结果表明，泥化带的矿物成分以伊利中的极薄层、薄层泥岩原生结构遭到破坏，并可见石(水云母)为主，少量高岭石，绿泥石、石英及微镜面及擦痕。量蒙脱石。此外测得的阳离子交换量为12~26ml／2．2

7、软弱夹层的分布情况【t】100g，比表面积为55～70m2／g，同样说明以伊利石大量勘探资料证明，大藤峡坝址基岩中，软弱为主。夹层非常发育。由第6层至第11—1层，钻孑L揭露2．5软弱夹层的物理力学性质的软弱夹层平均间距为3．39m，而井洞、石槽揭露不同地区泥化夹层的物理力学特性和规律不的软弱夹层平均间距为1．56m。充分说明软弱夹尽相同，但据国内一些地区的泥化夹层分析，主要层密度很大。软弱夹层的厚度较薄，据井洞、石槽是由夹层内物质成分、结构特征、上下界面形态决资料统计，厚度小于10rnln占64％，大于20rnlT

8、l定的。泥化夹层内泥化带与相邻上下部位岩体在占24％，其中泥化带的厚度更薄，厚度小于3mm物理力学性质上有明显的差异性。泥化带黏粒含占79％，大于10n3,1Tl占10％。量较高，一般大于30％，但含量高低随母岩不同而野外资料统计成果表明：大藤峡坝基软弱夹层变化。密度大，厚度薄，延伸情况复杂多变。这些特点与不同类型软弱夹层物理力学性质相差甚远。